Brevet FR2671146A1 — publié le 19920703

PROCEDE POUR LIER LONGITUDINALEMENT DEUX DEMI-CARTERS EN MATERIAUX COMPOSITES La présente invention concerne le domaine des turbomachines d'aviation. Il concerne plus précisement un procédé pour lier longitudinalement deux demi-carters en matériaux composites afin de réaliser un carter, lesdits demi-carters étant constitués de peaux présentant des bords jointifs dans leur plan de jonction. Ces carters en matériaux composites sont notamment utilisés dans les nacelles de turbomachines. La demande de brevet français na 78 03 815, montre un dispositif de serrage de brides de liaison de carters comportant des griffes en forme de crampon réparties autour de la périphérie des brides et assurant l'assemblage des deux brides par des surfaces de serrage formées sur lesdites griffes, par des surfaces complémentaires des deux brides et par des vis de serrage traversant les griffes et orientées radialement par rapport aux griffes. Ces dispositif est difficilement utilisable dans le cas d'assemblage de demi-carters formés de peaux minces en matériaux composites, car les vis de serrage doivent coopérer avec des taraudages prévus dans la paroi des demi-carters, ou dans la paroi d'une bague centrant les deux demi-carters l'un par rapport à l'autre. On connaît d'autres procédés de liaison de demi-carters, dans lesquels ces derniers présentent des brides d'assemblage qui s'étendent dans leur plan de jonction et que l'on réunit par des vis de serrage. Le brevet américain US 4 397 608 montre un tel assemblage. Ce type de liaison est également inadapté à l'assemblage de demi-carters formés de peaux en matériaux composites, car dans ce cas les vis de serrage coopéreraient avec les parois minces des brides en exerçant sur celles-ci des forces perpendiculaires qui risqueraient de provoquer l'arrachage des vis par cisaillement des brides. Le but de la présente invention est de proposer un procédé d'assemblage de demi-carters en matériaux composites dans lequel les vis de serrage et les peaux ne sont pas soumises à des cisaillements, et dans lequel les fibres du matériau composite sont uniquement sollicitées en traction. De plus les fibres constituant le matériau composite subissent dans ce mode de réalisation des sollicitations par flexion à l'intersection des brides et des peaux. L'invention atteint son but par le fait qu'on prévoit des surépaisseurs dans lesdits bords jointifs, par le fait qu'on dispose de contre-plaques de part et d'autre desdites peaux au voisinage immédiat dudit plan de jonction, lesdites contre-plaques présentant, sur leurs faces situées en vis à vis desdites peaux, des surfaces complémentaires qui coopérent avec les surfaces latérales desdites surépaisseurs pour assurer la liaison longitudinale desdits demi-carters, et par le fait qu'on relie lesdites contre-plaques entre elles par des moyens de liaison. Les contre-plaques assurent la liaison des bords des demi-carters à la manière de griffes du type de celles décrites dans la demande de brevet français n0 78 03 815 que l'on disposerait de façon symétrique de part et d'autre des parois des demi-carters, et que l'on relierait par des vis. Le procédé élimine ainsi la nécessité d'un taraudage dans les parois du carter ou la pose d'une bague de centrage des demi-carters. Les forces exercées sur les vis de serrage sont axiales à celles-ci. La liaison est assurée par les surfaces complémentaires des contre-plaques qui coopérent avec les surfaces des surépaisseurs des peaux. Il n'y a pratiquement pas de forces de cisaillement exercées par les peaux sur les vis de serrage, ni de forces de cisaillement exercées par les vis de serrage sur les peaux.Les fibres des peaux travaillent uniquement en traction. De préférence on conforme les surépaisseurs de peau de telle manière que le carter présente, sur chaque face desdites peaux, des surfaces latérales convexes qui s'étendent de part et d'autre dudit plan de jonction et qui coopérent avec des surfaces complémentaires desdites contre-plaques. Cette disposition des surépaisseurs permet aux bords des demi-carters de présenter des surfaces de contact relativement importantes. Les moyens de fixation des contre-plaques peuvent être disposés de part et d'autre du plan de jonction des demi-carters et traverser les peaux. Ils peuvent également être disposés dans le plan de jonction desdits demi-carters. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple et en référence au dessin annexé dans lequel la figure 1 montre schématiquement un carter de turbomachine formée par l'assemblage de deux demi-carters, la figure 2 montre un premier mode de réalisation de la liaison longitudinale des deux demi-carters, la figure 3 montre un deuxième mode de réalisation de cette liaison longitudinale, la figure 4 montre un troisième mode de réalisation de l'invention, et la figure 5 représente un quatrième mode de réalisation de l'invention. La figure 1 montre schématiquement un carter 1 de turbomachine, de forme cylindrique ou tronconique, réalisé par un assemblage de deux demi-carters 2 et 2'. Ces demi-carters sont constitués par des peaux minces 3 et 3' et ils présentent des bords jointifs 4 et 4' dans leur plan de jonction 5. Les figures 2 à 4 montrent à plus grande échelle plusieurs modes de réalisation de la liaison longitudinale des deux demi-carters 2 et 2' au voisinage de deux bords jointifs 4 et 4'. Selon l'invention les peaux 3 et 3' présentent au voisinage de leurs bords jointifs 4 et 4' des surépaisseurs 6 et 6' qui sont conformées de telle manière que les surfaces des bords 4 et 4' qui sont en contact dans leur plan de jonction 5 soient de préférence de grande dimension par rapport à la section courante des peaux 3 et 3'. La liaison entre les deux peaux 3 et 3' est assurée par deux contre-plaques 7 et 7' qui sont disposées de part et d'autre des peaux 3 et 3' le long des surépaisseurs 6 et 6'. Lesdites contre-plaques 7 et 7' sont reliées entre elles par des moyens de liaison non représentés sur les dessins qui traversent les peaux 3 et 3' par des ouvertures 8 et qui traversent les contre-plaques 7 et 7' par des ouvertures 9. Les moyens de liaison peuvent être avantageusement des vis de serrage. Les contre-plaques 7 et 7' présentent, sur leurs faces situées en vis à vis des surépaisseurs 6 et 6', des surfaces complémentaires aux surfaces latérales desdites surépaisseurs. Celles-ci sont ainsi tenues par pincement entre les deux contre-plaques 7 et 7', et les fibres du matériau composite sont soumises uniquement à des sollicitations en traction. De préférence les faces latérales des surépaisseurs 6 et 6' présentent des surfaces convexes 10 qui s'étendent de part et d'autre du plan de jonction 5. Dans le premier mode de réalisation montré sur la figure 2, les peaux 3 et 3' présentent au voisinage du plan de jonction 5 une section transversale de forme triangulaire. Les surfaces latérales convexes 10 du carter 1 sont ainsi formées chacune par deux plans inclinés 11 et 11' qui se coupent dans le plan de jonction 5. Les moyens de liaison des contre-plaques 7 et 7' sont disposés de part et d'autre du plan de jonction 5. Les peaux 3 et 3' présentent ainsi des ouvertures 8 qui les traversent de part en part. Le deuxième mode de réalisation représenté sur la figure 3 est très voisin du premier mode de fixation de la figure 2. Les moyens de fixation des contre-plaques 7 et 7' sont ici disposés dans le plan de jonction 5 des demi-carters 2 et 2'. L'ouverture 8 traversant les peaux 3 et 3' est formée par des rainures prévues dans les bords jointifs 4 et 4' des peaux 3 et 3'. Les troisième et quatrième modes de réalisation représentés sur les figures 4 et 5 diffèrent de ceux représentés sur les figures 2 et 3 par le fait que la section transversale des surépaisseurs 6 et 6' varie le long des bords jointifs 4 et 4'. REVENDICATIONS 1. Procédé pour lier longitudinalement deux demi-carters (2, 2') en matériaux composites afin de réaliser un carter (1), notamment de turbomachine, lesdits demi-carters (2, 2') étant constitués de peaux (3, 3') présentant des bords jointifs (4, 4') dans leur plan de jonction (5), caractérisé en ce qu'on prévoit des surépaisseurs (6, 6') dans lesdites peaux (3, 3') au voisinage immédiat des bords jointifs (4, 4'), en ce qu'on dispose de contre-plaques (7, 7') de part et d'autre desdites peaux (3, 3') au voisinage immédiat dudit plan de jonction (5), lesdites contre-plaques (7, 7') présentant, sur leurs faces situées en vis à vis desdites peaux (3, 3), des surfaces complémentaires qui coopèrent avec les surfaces latérales (10) desdites surépaisseurs (6, 6') pour assurer la liaison longitudinale desdits demi-carters (2, 2'), et par le fait qu'on relie lesdites contre-plaques (7, 7') entre elles par des moyens de liaison. 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé, en ce qu'on conforme les surépaisseurs (6, 6') de peau (3, 3) de telle manière que le carter (1) présente, sur chaque face desdites peaux (3, 3'), des surfaces latérales convexes (10) qui s'étendent de part et d'autre dudit plan de jonction (5) et qui coopérent avec des surfaces complémentaires desdites contre-plaques (7, 7'). 3. Procédé selon la revendication 2 caractérisé, en ce qu'on dispose les moyens de fixation des contre-plaques (7, 7') de part et d'autre du plan de jonction (5), lesdits moyens de jonction traversant lesdites peaux (3, 3'). 4. Procédé selon la revendication 2 caractérisé, en ce qu'on prévoit les moyens de fixation desdites contre-plaques (7, 7) dans le plan de jonction desdits demi-carters (2, 2').