Investigation numérique sur l'utilisation d'un composite à base de HDPE et de bois pour la fabrication d'une tôle ondulée par thermoformage

Alorchi, Taha (2024). Investigation numérique sur l'utilisation d'un composite à base de HDPE et de bois pour la fabrication d'une tôle ondulée par thermoformage. (Mémoire de maîtrise). Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue. Repéré dans Depositum à https://depositum.uqat.ca/id/eprint/1561

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Résumé

L'exploitation stratégique des ressources végétales constitue une démarche de premier plan dans la fabrication de biocomposites fonctionnels. Ces derniers, en capitalisant sur les propriétés intrinsèques des fibres végétales et des plastiques, offrent une solution économiquement avantageuse. De plus, les renforts naturels présentent des atouts indéniables par rapport aux renforts minéraux, notamment en termes de légèreté, de coût réduit et de moindre abrasivité. Cependant, malgré ces avantages, le secteur de la construction semble sous-exploiter le potentiel des biocomposites. C'est dans ce contexte que s'inscrit notre projet axé sur la valorisation des fibres de bois dans la conception de toitures composites par thermoformage.
Cette étude se concentre ainsi sur la modélisation numérique du thermoformage d'un composite à base de polyéthylène à haute densité renforcé par des fibres de bois. Pour ce faire, nous utilisons les paramètres rhéologiques issus du test de cisaillement oscillatoire pour caractériser le modèle viscoélastique basé sur la série de Prony. Nous commençons par une évaluation de la thermoformabilité en soufflage libre, puis nous procédons à une simulation numérique du thermoformage des feuilles biocomposites pour quatre concentrations massiques de fibres de bois (0 %, 20 %, 40 %).

Abstract
The valorization of plant resources would be a strategic initiative for the production of functional biocomposites. Indeed, biocomposites leverage the intrinsic characteristics of fibers and plastics while reducing production costs. Moreover, natural reinforcements possess several qualities compared to mineral reinforcements: low densities, low cost, and less abrasiveness. Concerning the construction sector, it does not seem to benefit from the advantages offered by biocomposites. It is within this framework that the project is situated, focusing on the valorization of wood fibers in the thermoforming design of composite roofs. To this end, the study is oriented towards numerical modeling by thermoforming of a high-density polyethylene composite reinforced with wood fibers. For modeling, rheological parameters identified from the oscillatory shear test will be used for the viscoelastic characterization of the Prony series-based viscoelastic model. Thermoformability will first be studied in free blowing. Subsequently, a numerical simulation of the thermoforming of biocomposite sheets will be conducted for four mass concentrations of wood fibers (0%, 20%, 40%).

Type de document:	Thèse ou mémoires (Mémoire de maîtrise)
Directeur de mémoire/thèse:	Erchiqui, Fouad
Mots-clés libres:	Thermoformage, composite, bois, plastique, tôle ondulée
Divisions:	Génie > Maîtrise en ingénierie
Date de dépôt:	06 mai 2024 14:28
Dernière modification:	06 mai 2024 14:28
URI:	https://depositum.uqat.ca/id/eprint/1561

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