Brevet FR3068136A1 (20181228)

REVENDICATIONS1. Procédé non destructif de validation qu'un vitrage (1) installé dans une structure (7) résiste à un impact dynamique, le vitrage (1) comprenant au moins une feuille de verre (11, 13, 15), caractérisé en ce qu'il comprend des étapes dans lesquelles : - à l'aide d'un modèle numérique par éléments finis (FE_IMP) du vitrage (1) installé dans la structure (7) et soumis à l'impact, en utilisant une loi de comportement (MAT_i) du matériau constitutif de chaque feuille de verre (11, 13, 15), on calcule l'enveloppe de contrainte maximale (o-m_i) sur au moins une feuille de verre critique (11, 13,\n<CLM>\1\tdu vitrage ; - pour au moins la feuille de verre critique (11, 13,\n<CLM>\1\tdu vitrage, on compare l'enveloppe de contrainte maximale (o-m_i) à la contrainte à rupture (o-r_i) de la feuille de verre obtenue selon une méthode expérimentale de détermination de la contrainte à rupture d'une feuille de verre sélectionnée en fonction du type d'impact.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le vitrage (1) est un vitrage feuilleté comprenant un empilement d'au moins une feuille de verre (11, 13,\n<CLM>\1\tet un intercalaire polymérique (12, 14), le procédé comprenant des étapes dans lesquelles : - à l'aide d'un modèle numérique par éléments finis (FE_IMP) du vitrage feuilleté (1) installé dans la structure (7) et soumis à l'impact, en utilisant une loi de comportement (MAT_i) du matériau constitutif de chaque feuille de verre (11, 13, 15), une loi de comportement (VISCMOD]) du matériau constitutif de chaque intercalaire polymérique (12, 14), et une loi de comportement (INT_ij) de chaque interface entre une feuille de verre et un intercalaire polymérique, on calcule l'enveloppe de contrainte maximale (o-m_i) sur au moins une feuille de verre critique (11, 13,\n<CLM>\1\tdu vitrage feuilleté ; - pour au moins la feuille de verre critique (11, 13,\n<CLM>\1\tdu vitrage feuilleté, on compare l'enveloppe de contrainte maximale (o-m_i) à la contrainte à rupture (o-r_i) de la feuille de verre obtenue selon une méthode expérimentale de détermination de la contrainte à rupture d'une feuille de verre sélectionnée en fonction du type d'impact. 28\n<CLM>\1\tProcédé de fabrication d'un vitrage (1) pour qu'il résiste à un impact dynamique lorsqu'il est installé dans une structure (7), le vitrage (1) comprenant au moins une feuille de verre (11, 13, 15), caractérisé en ce qu'il comprend des étapes dans lesquelles : 5 - à l'aide d'un modèle numérique par éléments finis (FE_IMP) du vitrage (1) installé dans la structure (7) et soumis à l'impact, en utilisant une loi de comportement (MAT_i) du matériau constitutif de chaque feuille de verre (11, 13, 15), on calcule l'enveloppe de contrainte maximale (o-m_i_p) sur au moins une feuille de verre critique (11, 13,\n<CLM>\1\tdu vitrage en fonction des dimensions (h_i, 10 h_j) du vitrage ; - on ajuste les caractéristiques du vitrage (1) parmi ses dimensions (h_i, h_j), le matériau constitutif de chaque feuille de verre (11, 13, 15)' de telle sorte que l'enveloppe de contrainte maximale (o-m_i_p) sur au moins la feuille de verre critique (11, 13,\n<CLM>\1\tdu vitrage est strictement inférieure à la contrainte à rupture 15 (o-r_i) de la feuille de verre obtenue selon une méthode expérimentale de détermination de la contrainte à rupture d'une feuille de verre sélectionnée en fonction du type d'impact, tout en ayant un dimensionnement optimisé du vitrage ; - on prépare et on assemble chaque feuille de verre (11, 13,\n<CLM>\1\tdu vitrage avec les caractéristiques ajustées (h_i, h]). 20\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le vitrage (1) est un vitrage feuilleté comprenant un empilement d'au moins une feuille de verre (11, 13,\n<CLM>\1\tet un intercalaire polymérique (12, 14), le procédé comprenant des étapes dans lesquelles : - à l'aide d'un modèle numérique par éléments finis (FE_IMP) du vitrage 25 feuilleté (1) installé dans la structure (7) et soumis à l'impact, en utilisant une loi de comportement (MAT_i) du matériau constitutif de chaque feuille de verre (11, 13, 15), une loi de comportement (VISCMOD]) du matériau constitutif de chaque intercalaire polymérique (12, 14), et une loi de comportement (INT_ij) de chaque interface entre une feuille de verre et un intercalaire polymérique, on calcule 30 l'enveloppe de contrainte maximale (o-m_i_p) sur au moins une feuille de verre critique (11, 13,\n<CLM>\1\tdu vitrage feuilleté en fonction des dimensions (h_i, h_j) du vitrage feuilleté ; - on ajuste les caractéristiques du vitrage feuilleté (1) parmi ses dimensions (h_i, h_j), le matériau constitutif de chaque feuille de verre (11, 13, 15), le matériau 29 constitutif de chaque intercalaire polymérique (12, 14), la nature de chaque interface entre une feuille de verre et un intercalaire polymérique, de telle sorte que l'enveloppe de contrainte maximale (o-m_i_p) sur au moins la feuille de verre critique (11, 13,\n<CLM>\1\tdu vitrage feuilleté est strictement inférieure à la contrainte à 5 rupture (o-r_i) de la feuille de verre obtenue selon une méthode expérimentale de détermination de la contrainte à rupture d'une feuille de verre sélectionnée en fonction du type d'impact, tout en ayant un dimensionnement optimisé du vitrage feuilleté ; - on prépare et on assemble chaque feuille de verre (11, 13,\n<CLM>\1\tet chaque 10 intercalaire polymérique (12,\n<CLM>\1\tdu vitrage feuilleté avec les caractéristiques ajustées (h_i, h]).\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on obtient le modèle numérique par éléments finis (FE_IMP) en réalisant un maillage de modèles géométriques de l'impacteur (CAD_BRD) et 15 du vitrage avec ses éléments environnants (CAD_GLZ).\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le maillage de modèles géométriques de l'impacteur (CAD BRD) et du vitrage (CAD_GLZ) et le calcul de l'enveloppe de contrainte maximale (o-m_i) sur chaque feuille de verre (11, 13,\n<CLM>\1\tdu vitrage sont réalisés à 20 l'aide d'un logiciel d'analyse par éléments finis.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on fournit en entrée, pour le calcul par éléments finis, les propriétés des matériaux de l'impacteur, du vitrage et des éléments environnants (MAT_BRD, MAT_i, VISCMOD], LAW_SEAL) sur au moins les gammes de 25 fréquences et de températures caractéristiques de l'impact.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on fournit en entrée, pour le calcul par éléments finis, les caractéristiques de l'impact, notamment le lieu et l'angle d'impact de l'impacteur sur le vitrage, la vitesse relative entre le vitrage et l'impacteur, la masse de 30 l'impacteur, la température de chaque composant.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la méthode sélectionnée pour déterminer la contrainte à rupture de la feuille de verre est un test d'impact à la tour de chute, un test de 30 flexion par anneau sur tripode sans indentation ou un test de flexion par anneau sur tripode après indentation.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le vitrage (1) comprend au moins une feuille de verre 5 minéral renforcée par trempe chimique (11, 13,\n<CLM>\1\tet la méthode sélectionnée pour déterminer la contrainte à rupture de la feuille de verre est un test de flexion par anneau sur tripode après indentation.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que la profondeur d'indentation est choisie supérieure à la plus grande taille de défaut du verre et 10 inférieure à la profondeur de compression résultant de la trempe chimique.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le vitrage (1) est un vitrage feuilleté d'avion constitué d'un empilement de trois feuilles de verre (11, 13,\n<CLM>\1\tet de deux intercalaires polymériques (12,\n<CLM>\1\tintercalés entre les feuilles de verre. 15\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le vitrage est un vitrage feuilleté d'hélicoptère constitué d'un empilement comprenant au moins une feuille de verre et un intercalaire polymérique.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le vitrage (1) est un vitrage feuilleté comprenant un 20 empilement d'au moins une feuille de verre (11, 13,\n<CLM>\1\tet un intercalaire polymérique (12,\n<CLM>\1\tet la loi de comportement du matériau constitutif de chaque intercalaire polymérique (12,\n<CLM>\1\tdu vitrage (1) est un modèle viscoélastique (VISCMOD j) déterminé en procédant aux étapes suivantes : - on établit, à partir de résultats de DMA sur un échantillon de l'intercalaire 25 polymérique (12, 14), la courbe d'évolution du module de conservation G'(f) du matériau en fonction de la fréquence pour différentes températures et la courbe d'évolution du module de perte G"(f) du matériau en fonction de la fréquence pour différentes températures ; - à partir des données G'(f) et G"(f), on construit une courbe maîtresse pour 30 les modules de conservation G' et de perte G" sur au moins les gammes de fréquences et de températures caractéristiques de l'impact, en utilisant par exemple la loi d'équivalence fréquence/température établie par la méthode WLF (Williams-Landel-Ferry) ; 31 - on identifie les paramètres du modèle viscoélastique du matériau constitutif de l'intercalaire polymérique (12, 14), par identification d'une série de Prony sur la courbe maîtresse, sous la forme : t G(t) = Go 1 - gk (1 - e Tic) k=1 avec Go le module instantané, gk les modules relatifs, Tk les temps de 5 relaxation.\n<CLM>\1\tVitrage (1) destiné à résister à un impact dynamique donné lorsqu'il est installé dans une structure donnée, caractérisé en ce qu'il est obtenu par le procédé de l'une quelconque des revendications précédentes.\n<CLM>\1\tProgramme d'ordinateur comportant des instructions pour l'exécution de 10 tout ou partie des étapes d'un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 14 lorsque ledit programme est exécuté par un ordinateur.\n<CLM>\1\tSupport d'enregistrement lisible par un ordinateur sur lequel est enregistré un programme d'ordinateur comprenant des instructions pour l'exécution de tout ou partie des étapes d'un procédé selon l'une quelconque des 15 revendications 1 à\n<CLM>\1\t18. Terminal comportant un module de traitement (33) configuré pour : - calculer par analyse par éléments finis l'enveloppe de contrainte maximale (o-m_i, o-m_i_p) sur chaque feuille de verre d'un vitrage installé dans une structure et soumis à un impact dynamique, où le vitrage comprend au moins une feuille de 20 verre, à l'aide d'un modèle numérique par éléments finis (FE_IMP) du vitrage installé dans la structure et soumis à l'impact, en utilisant une loi de comportement (MAT_i) du matériau constitutif de chaque feuille de verre (11, 13, 15), et - comparer l'enveloppe de contrainte maximale (o-m_i, o-m_i_p) calculée pour chaque feuille de verre du vitrage à une valeur de contrainte à rupture (o-r_i) 25 de la feuille de verre obtenue selon une méthode expérimentale de détermination de la contrainte à rupture du verre sélectionnée en fonction du type d'impact.\n<CLM>\1\tTerminal selon la revendication 18, dans lequel le module de traitement (33) est également configuré pour : - calculer par analyse par éléments finis l'enveloppe de contrainte maximale 30 (o-m_i_p) sur chaque feuille de verre du vitrage en fonction des dimensions (h_i, h_j) du vitrage, et 32 - ajuster les dimensions (h_i, h_j) du vitrage de telle sorte que l'enveloppe de contrainte maximale (o-m_i_p) calculée pour chaque feuille de verre du vitrage est strictement inférieure à la contrainte à rupture (o-r_i) de la feuille de verre, obtenue selon une méthode expérimentale de détermination de la contrainte à 5 rupture du verre sélectionnée en fonction du type d'impact, tout en ayant un dimensionnement optimisé du vitrage.\n<CLM>\1\tSystème (30) de validation par analyse par éléments finis qu'un vitrage (1) installé dans une structure (7) résiste à un impact dynamique, où le vitrage (1) comprend au moins une feuille de verre (11, 13, 15), le système comprenant : 10 - une interface graphique (31), configurée pour afficher des modèles de l'impacteur (9) et du vitrage (1) avec ses éléments environnants (3, 5, 7), fournir des données en entrée pour l'analyse par éléments finis et afficher des résultats de l'analyse par éléments finis ; - un module de modélisation des matériaux (32) de l'impacteur (9), de 15 chaque feuille de verre (11, 13,\n<CLM>\1\tdu vitrage (1), et des éléments environnants (3, 5, 7), pour définir les propriétés de ces matériaux sur au moins les gammes de fréquences et de températures caractéristiques de l'impact ; - un module de modélisation de l'impact (33), pour définir notamment le lieu et l'angle d'impact de l'impacteur (9) sur le vitrage (1), la vitesse relative entre le 20 vitrage et l'impacteur, la température de chaque composant ; - un module de traitement (34), pour préparer le modèle numérique par éléments finis (FE_IMP) du vitrage (1) installé dans la structure (7) et soumis à l'impact, réaliser l'analyse par éléments finis, calculer l'enveloppe de contrainte maximale (o-m_i, o-m_i_p) sur chaque feuille de verre (11, 13,\n<CLM>\1\tdu vitrage. 25\n<CLM>\1\tSystème selon la revendication 20, dans lequel le module de traitement (34) utilise les données définies dans le module de modélisation des matériaux (32) et le module de modélisation de l'impact (33).