INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Selon cette configuration, les sections annulaires 11 délimitent un logement, dit logement principal 16, de forme généralement cylindrique autour d’un axe principal AA’ ( ). Plus particulièrement, les ouvertures support 12 sont alignées, et parallèlement les unes aux autres, selon l’axe principal AA’, de manière à former le logement principal 16.
L’ensemble des aimants de la première pluralité d’aimants 13, selon des agencements annulaires de Halbach, créent un champ magnétique primaire dans une zone, dite zone d’analyse, du logement principal qui présente une première uniformité.
Toujours selon ce premier mode de réalisation, l’assemblage magnétique 1A comprend également des plaques de recouvrement 17 de forme généralement plane et qui comprennent également une ouverture, dite ouverture de recouvrement, qui peut être circulaire.
En particulier, chaque plaque support 10 est associée à deux plaques de recouvrement 17 qui lui sont propres. Notamment, chaque plaque support 10 est enserrée entre deux plaques de recouvrement 17. Plus particulièrement, les plaques de recouvrement 17, lorsqu’elles enserrent une plaque support 10 donnée, sont configurées pour retenir les aimants 13 dans les premiers logements 14 de la plaque support 10 considérée.
Un autre objectif de l’invention est, selon au moins un mode de réalisation, de fournir une telle technique qui soit fiable, robuste et compact.
4. Présentation de l’invention Pour ceci, l’invention propose un dispositif pour la réalisation d’au moins une tâche sur une structure à travailler, ledit dispositif comprenant :
Ainsi, selon cet aspect de l’invention, l’invention repose sur la mise en œuvre d’un élément presseur télescopique dont l’extrémité est rotulée.
La mise en œuvre combinée d’un élément presseur télescopique et rotulé offre en outre la possibilité de réaliser une multitude de fonctions procurant un dispositif polyvalent, comme notamment :
vérifier la normalité de l’axe de la broche par rapport à la surface d’une structure à travailler ; évaluer la force appliqué par l’élément presseur contre la structure à travailler ; évaluer la distance initiale entre l’effecteur et la surface au moment où l’élément presseur entre en contact avec la surface ; évaluer la profondeur de déplacement de la surface lors de l’application de l’effort de l’élément presseur sur la surface. La mise en œuvre de l’invention permet ainsi de procurer un dispositif multi-tâche muni d’un élément presseur, qui soit compact et polyvalent.
Selon une caractéristique possible, un dispositif selon l’invention comprend des moyens d’entrainement en translation dudit premier élément.
Lorsqu’un dispositif selon l’invention est mis en œuvre pour réaliser un procédé de réalisation d’au moins une tache, ces moyens peuvent permettre de mettre en œuvre une étape d’entrainement en translation dudit premier élément.
Selon une caractéristique possible, lesdits moyens d’entrainement en translation comprennent un système vis écrou.
Selon une caractéristique possible, ledit système vis écrou comprend une portion filetée ménagée à la périphérie dudit premier élément et une bague taraudée mobile en rotation de forme complémentaire, lesdits moyens d’entrainement en translation comprenant des moyens d’entrainement en rotation de ladite bague par rapport audit premier élément immobilisé en rotation, ladite bague étant immobilisée en translation suivant son axe par rapport au bâti.
Un procédé selon l’invention peut ainsi comprendre une étape d’entrainement en rotation de ladite bague par rapport audit premier élément immobilisé en rotation, ladite bague étant immobilisée en translation suivant son axe par rapport au bâti.
Selon une caractéristique possible, lesdits moyens d’entrainement en rotation comprennent un moteur relié à ladite bague par une cascade de pignons.
Selon une caractéristique possible, un dispositif selon l’invention comprend des moyens de mesure d’au moins une information représentative de la poussée suivant l’axe de ladite broche générée par ledit deuxième élément sur ladite surface.
Un procédé selon l’invention peut ainsi comprendre une étape de mesure d’au moins une information représentative de la poussée suivant l’axe de ladite broche générée par ledit deuxième élément sur ladite surface.
Selon une caractéristique possible, un dispositif selon l’invention comprend des moyens de détection de l’atteinte par ladite poussée :
La résistance au délaminage doit être d’autant plus important pour une application sur des pièces structurantes de plus grandes dimensions, telles que des aubes directrices de sortie, désignées également par l’acronyme OGV pour « Outlet Guide Vane » en anglais, destinées à transmettre des efforts entre un générateur de gaz et une nacelle de la turbomachine, et à redresser le flux d’air secondaire de la turbomachine.
Pour pallier un tel inconvénient, une solution pour ce type de pièce consiste en l’utilisation d’un renfort fibreux réalisé à partir d’un tissage tridimensionnel dans lequel les fils s’entrelacent de manière tridimensionnelle, également désigné par le terme de tissage dit « interlock 3D », et qui est imprégné dans une matrice. Cette dernière est injectée par voie liquide, par exemple selon le procédé de moulage par transfert de résine sous vide, désigné également par l’acronyme VARTM pour « Vacuum Assisted Resin Transfer Molding », en anglais. Une mousse interne à faible densité, formant le noyau, est ensuite insérée dans le renfort fibreux.
Cette solution permet de coupler la capacité du tissage tridimensionnel à empêcher la progression d’un délaminage et l’augmentation de la raideur en flexion.
Bien qu’apportant satisfaction dans certains cas, une telle solution peut présenter différents inconvénients. En particulier, dans le cas de l’utilisation d’une mousse à faible densité, le noyau risque de s’endommager pendant son insertion à l’intérieur de la préforme fibreuse. Par ailleurs, certaines géométries imposent des dimensions précises, notamment de l’ordre du millimètre, en épaisseur et/ou en rayon, constituant des points faibles pour la mousse. De plus, des risques de casse et/ou d’effritement de la mousse sont susceptibles de se produire lors de la fabrication de la pièce. Enfin, dans le cas de l’utilisation de nids d’abeille, la résine utilisée pour imprégner la préforme fibreuse est susceptible de combler les cellules du nid d’abeille, et de réduire ainsi fortement le gain en masse de la pièce finale.
L’invention a notamment pour but de fournir une solution permettant de surmonter toute ou partie des inconvénients précités.
Ce but est atteint grâce à un procédé de fabrication d'une pièce, en particulier une pièce en matériau composite, notamment pour une turbomachine, comprenant au moins : - une étape de fabrication d’une préforme, au cours de laquelle une préforme fibreuse destinée à former une peau externe de la pièce est fabriquée, - une étape de fabrication d’un noyau, au cours de laquelle un noyau rigide, notamment un noyau rigide creux, destiné à former une ossature de la pièce, est fabriqué, - une étape d’insertion, au cours de laquelle le noyau rigide est inséré dans la préforme fibreuse, - une étape d’injection, au cours de laquelle une matrice est injectée dans la préforme fibreuse, et - une étape de traitement thermique, au cours de laquelle une polymérisation de la matrice est réalisée.
On comprend que le noyau rigide définit une ossature et constitue un élément structurant de la pièce en matériau composite. Le noyau rigide forme ainsi le squelette interne de la pièce, permettant de porter une peau externe de celle-ci. Selon des exemples d’application, la peau externe est susceptible d’être notamment en contact avec un flux d’air s’écoulant dans une veine d’air, lorsque la pièce est une aube de turbomachine. En d’autres termes, le noyau rigide ne sert pas uniquement à maintenir en forme la préforme fibreuse sèche au cours d’une imprégnation, mais contribue ultérieurement, après la fabrication de la pièce et au cours d’une utilisation de cette dernière, de structure interne.
Ainsi, contrairement à l’utilisation de noyaux internes servant à maintenir en forme la préforme fibreuse au cours d’une étape de consolidation et étant destinés à être éliminés à l’issue de celle-ci, le noyau rigide selon l’invention exposée subsiste et sert d’ossature à la pièce finale, permettant, en particulier, d’améliorer la rigidité de celle-ci.
Le noyau rigide étant préférentiellement creux, il permet, en outre, d’améliorer le gain de masse de la pièce, tout en permettant, compte tenu de sa rigidité, de résister aux différentes contraintes d’utilisation ou de fabrication de la pièce, notamment lors d’une injection d’une matrice dans la préforme fibreuse, telles qu’une pression d’injection de la matrice, une pression de fermeture d’un moule liée au compactage de la préforme et/ou un traitement thermique permettant une polymérisation de la matrice.
Le procédé de fabrication selon l’invention exposée permet ainsi d’obtenir une pièce, à la fois, plus légère, compte tenu de l’absence d’une structure interne telle qu’un nid d’abeille ou une mousse, et ayant la rigidité nécessaire lui permettant de résister aux différentes sollicitations d’utilisation de la pièce.
Dans certains modes de réalisation, le noyau rigide est fabriqué de telle sorte à présenter une forme équivalente à la pièce en matériau composite destinée à être fabriquée.
On comprend par « présentant une forme équivalente à la pièce destinée à être fabriquée » que le noyau est d’une forme identique à la pièce finale, diminuée d’une épaisseur correspondant à la préforme fibreuse enveloppant le noyau rigide après l’étape d’insertion de celui-ci dans la préforme fibreuse.
Par exemple, lorsque la pièce est une aube directrice de turbomachine, le noyau rigide présente, de la même façon que l’aube directrice de turbomachine destinée à être fabriquée, un bord d’attaque, un bord de fuite, un intrados et un extrados, et présente également le même profil aérodynamique que l’aube directrice de turbomachine. En d’autres termes, la forme du noyau rigide est équivalente à la pièce destinée à être fabriquée, mais ses dimensions sont sensiblement inférieures à celle de la pièce destinée à être fabriquée, de telle sorte que lorsque la préforme fibreuse enveloppe le noyau après insertion dans la préforme fibreuse, les dimensions de la pièce finale puissent être atteintes.
Ainsi, le fait de fabriquer un noyau rigide présentant une forme équivalente à la pièce destinée à être fabriquée permet, suite à l’étape d’insertion du noyau dans la préforme fibreuse, de mettre en forme cette dernière avant l’injection de la matrice, sans nécessiter de pièces additionnelles pour effectuer une telle mise en forme. Il est ainsi possible d’améliorer l’efficacité du procédé de fabrication de la pièce en matériau composite.
Dans certains modes de réalisation, le noyau rigide est une coque comprenant au moins une paroi latérale renfermant une cavité.
En d’autres termes, le noyau rigide comprend une enveloppe externe formant la coque rigide renfermant une cavité. La coque rigide est, de préférence, close et étanche. On comprendra que le noyau rigide est creux en ce que la cavité est dépourvu de tout élément interne, à l’exception des éventuels raidisseurs, contrairement à une structure de type mousse ou de type nid d’abeille, renfermant les parois formant les cellules internes.
Les étapes de densification ultérieures peuvent être réalisées sans outillage de conformation ou support.
Conformément à l’invention, on procède ensuite à une deuxième étape de densification de la préforme par CVI pour former une deuxième phase de matrice SiC (étape 50). Cette deuxième étape de densification est réalisée avec un deuxième précurseur gazeux de SiC différent du premier précurseur utilisé dans la première étape de densification par CVI. Le deuxième précurseur de SiC forme un dépôt de SiC comprenant de l’hydrogène résiduel et du silicium libre.
Ce deuxième précurseur de matrice SiC peut comprendre principalement ou en totalité du monométhylsilane (MMS). Le MMS permet de former un dépôt SiC légèrement excédentaire en silicium, typiquement entre 2% et 5% massiques, par rapport à la stœchiométrie et ayant une fraction d’hydrogène résiduel. Ce précurseur de matrice SiC présente une cinétique et une capacité d’infiltration supérieures à celles du précurseur MTS utilisé lors de la première étape de densification.
La deuxième étape de densification peut également être réalisée avec d’autres précurseurs de SiC aptes à former de l’hydrogène résiduel et du silicium libre. On peut par exemple utiliser un mélange de silane (SiH 4 ) et d’un hydrocarbure comme de l’éthane (C 2 H 6 ) ou du propane (C 3 H 8 ) ou de l'éthylène (C 2 H 4 ).
Cette deuxième étape de densification avec du MMS permet d’obtenir une préforme qui est mieux densifiée par rapport à une étape unique de densification CVI réalisée avec du MTS. En effet, comme expliqué ci-après en détails, lors de la montée en température, la deuxième phase de matrice SiC issue du MMS va se fragmenter pour former un réseau d’une multitude de fissures interconnectées qui favorise la diffusion du silicium fondu dans la troisième étape de densification permettant ainsi d’obtenir un taux final de porosité très faible (inférieur ou égale à 2%).
L’attaque des fibres SiC par le silicium fondu est en outre limitée par la présence de la première phase de matrice issue du MTS qui ne se fissure pas sous l’effet de la température.
Le taux de porosité de la préforme après la deuxième étape de densification par CVI avec du MMS peut être réduit à 7%, voire 5%, en fonction de l’épaisseur de la deuxième phase de matrice SiC déposée alors que le taux de porosité minimal pouvant être obtenu avec une densification CVI réalisée uniquement avec du MTS est de 12%, voire 10%.
Ainsi, la deuxième étape de densification est réalisée jusqu’à ce que la préforme présente un taux de porosité compris entre 5% et 10%.
Le ou les paramètres du processus CVI, essentiellement la température et/ou la pression, sont ajustés en fonction de la nature du deuxième précurseur utilisé afin de former un dépôt de SiC avec de l’hydrogène résiduel et du silicium libre. Dans l’exemple décrit ici, on utilise le précurseur MMS qui contient du carbone, du silicium et de l’hydrogène contrairement au précurseur MTS. Le MMS est un précurseur très réactif qui doit être mis en œuvre à une température et une pression bien plus basses que le MTS si on veut avoir une cinétique compatible avec une bonne infiltration. Typiquement, la température de dépôt avec le MMS est préférentiellement comprise entre 700°C et 800°C et la pression de l’ordre du millibar. Cette température est suffisamment basse pour que de l’hydrogène inclus dans la molécule soit incorporé avec le silicium et le carbone dans le dépôt. A partir de 850°C et au-delà, on va commencer à trouver du dépôt de SiC ex-MMS sans hydrogène avec une aptitude à l’infiltration insuffisante.
Le dépôt de SiC obtenu à partir du deuxième précurseur correspond à un dépôt de SiC qui est habituellement jugé imparfait car on souhaite normalement éviter d’introduire d’autres espèces que le SiC dans le dépôt et en particulier des espèces susceptibles de fragiliser le SiC comme l’hydrogène. Les dépôts qui ne sont pas stables et qui se fissurent sont habituellement rejetés par les concepteurs matériaux.
Au contraire, dans la présente invention, on utilise le MMS ou tout autre précurseur susceptible de former en outre du SiC de l’hydrogène résiduel et du silicium libre avec des conditions opératoires permettant de conserver ces espèces dans le dépôt SiC pour obtenir un effet de fissuration qui va faciliter le mouillage par du silicium fondu ou un alliage de celui-ci.
Les paramètres du processus CVI, notamment température et pression dans le four, et composition de la phase gazeuse réactionnelle précurseur du matériau de la matrice SiC, sont également choisis pour contrôler la cinétique de dépôt afin de favoriser la diffusion de la phase gazeuse au cœur de la préforme et éviter un gradient d’épaisseur de dépôt significatif dans l’épaisseur de la préforme. La cinétique de dépôt, pour des paramètres donnés de processus CVI, peut être aisément déterminée par expérience, en mesurant l’épaisseur d’un dépôt formé sur la surface d’une pièce témoin, par exemple un bloc de SiC monolithique, en fonction de la durée de la phase de dépôt. Elle peut être aussi mesurée en faisant le rapport entre l’épaisseur de dépôt, mesurée par un examen en microscopie optique ou microscopie électronique à balayage sur une coupe transversale polie, et la durée de la phase de dépôt.
La réalisation de dépôts de SiC par CVI est connue. On pourra notamment se référer aux documents US 5 246 736, US 5 738 951, US 5 965 266, US 6 068 930 et US 6 284 358.
De manière optionnelle, la préforme peut être usinée après la deuxième étape de densification lors d’une étape 60. Cet usinage comprend au moins un détourage ou écroutage de la préforme pour rouvrir la porosité de cette dernière et faciliter l’accès à la porosité de la préforme par le silicium fondu lors de la troisième étape de densification.
A l’étape 70, on procède à la troisième étape de densification de la préforme fibreuse par imprégnation de celle-ci avec une composition de silicium ou à base de silicium à l’état fondu correspondant au procédé bien connu dit « MI » (pour « Melt Infiltration »). Plus précisément, la préforme est chauffée tout en étant en contact avec une source de silicium métallique en fusion ou un alliage à l’état fondu contenant du silicium. Le silicium fondu mouille facilement le carbure de silicium présent dans la préforme, ce qui facilite grandement sa pénétration dans les pores de la préforme par capillarité.
Lors de la montée en température jusqu’à la température de fusion de la composition de silicium nécessaire pour l’imprégnation de la préforme, la deuxième phase de matrice SiC issue du précurseur MMS libère de l’hydrogène et éventuellement du silicium libre car la deuxième phase de SiC est portée à une température largement supérieure à sa température d’élaboration. Ces dégagements d’hydrogène et de silicium libre entraînent une contraction du SiC de cette deuxième phase de matrice qui se fragmente en petits blocs qui créent ainsi un réseau de fissures interconnectées. Les figures 2 et 3 montrent la fragmentation présentée par une phase de matrice SiC obtenue à partir d’un précurseur MMS et le réseau de fissures interconnectées ainsi créé. Ce réseau favorise la densification finale par la composition de silicium jusqu’à atteindre un taux de porosité final inférieur ou égale à 2%.
Ainsi est-il possible de compléter la base de données 200 illustrée sur la .
Pour entraîner le réseau de neurones, on pourrait lui soumettre successivement les valeurs associées à chaque ligne de cette base de données, de manière à lui apprendre à fournir en sortie des valeurs de paramètres Ps, Pm, Po cohérentes avec les valeurs de distances et différences mesurées.
Toutefois, ici, pour obtenir un réseau de neurones plus réactif et plus précis, il est tout d’abord prévu de réarranger les données saisies dans la base de données 200.
Pour cela, au cours d’une étape de décalage temporel, une nouvelle base de données 201 est générée (voir ).
Cette nouvelle base de données 201 comporte onze champs, à savoir : - la valeur du pas de temps t i , - les valeurs Ps ti , Pm ti , Po ti des paramètres saisis à l’instant t i correspondant, - les valeurs d1 ti , d2 ti des distances pos_L et pos_R, - les valeurs d3 ti , d4 ti des différences Diff_Nxt_L et Diff_Nxt_R, et - les valeurs Ps ti +1 , Pm ti +1 , Po ti +1 des paramètres saisis à l’instant t i +1 correspondant.
Cette étape de décalage permet d’apporter au réseau sa capacité de récurrence. En effet, les valeurs des huit premières colonnes acquises à l’instant t i se retrouvent alors associées aux valeurs des paramètres calculables à l’instant t i +1 .
Les trois derniers champs de cette table sont ainsi utilisés pour réaliser la rétropropagation qui permettra d’ajuster les valeurs de poids et des biais assignés à chaque neurone.
L’algorithme d’optimisation choisi à cet effet est ici connu sous le nom d’algorithme d’optimisation Adam (qui est une extension de la méthode du gradient stochastique). Cette méthode a en effet démontré des résultats acceptables tant en termes de rapidité que de convergence. Cet algorithme utilise une fonction de coût Fc, qui est ici égale à la moyenne des erreurs en valeur absolue (plus connue sous l’acronyme MAE - de l’anglais « Minimum Absolute Error »), ce que l’on peut écrire :
Dans cette équation : - N est le nombre de pas de temps de la séquence considérée, - y i est la valeur attendue, telle que donnée par l’un des trois derniers champs de la nouvelle base de données 201, et - est la valeur prédite par le réseau de neurones en cours d’apprentissage.
Cet apprentissage se fait par étapes, en boucle. Pour savoir quand arrêter l’apprentissage, il est prévu d’évaluer régulièrement le réseau de neurones à l’aide d’une autre base de données (obtenue comme la nouvelle base de données 201, mais sur la base d’autres séquences de roulage du véhicule de test).
Pour cela, on fournit en entrée du réseau de neurones les valeurs des huit premiers champs de cette autre base de données, aux différents pas de temps, et on observe la différence entre les résultats obtenus (les valeurs prédites ) et les résultats attendus (y’ i ) fournies par les trois derniers champs de cette autre base de données.
On utilise pour réaliser cette évaluation la fonction mathématique d’erreur quadratique moyenne Fm, qui s’exprime ici sous la forme suivante.
On peut alors continuer à entraîner le réseau en lui soumettant de nouvelles séquences tant que le résultat de cette fonction mathématique Fm est supérieur à un seuil, et d’arrêter lorsqu’il passe sous ce seuil.
Dès lors, on considère que le réseau de neurones est entraîné et prêt à être utilisé. Il peut donc être exporté et stocké dans la mémoire du calculateur du véhicule automobile 100.
On comprend alors comment, à l’aide de ce réseau de neurones, le calculateur est en mesure de déterminer si le véhicule se trouve ou non à proximité d’une zone singulière 15.
Il suffit en effet de lui soumettre à intervalles de temps réguliers (de préférence le même intervalle que lors de l’entraînement du réseau) les valeurs des distances et différences mesurées ainsi que les valeurs des paramètres calculés au pas de temps précédent.
Ces moyens en forme de logement sont par exemple désignés par la référence générale 3 sur ces figures et se présentent par exemple sous la forme d’un hangar par exemple cylindrique ou autre, de réception d’un équipement tel qu’un drone sous-marin.
Bien entendu d’autres équipements peuvent être envisagés.
La partie avant de ces moyens en forme de logement est fixée par exemple en 4, sur le corps de l’engin sous-marin 1, tandis que la partie arrière de ceux-ci est fixée sur l’appareil à gouverner 2 de celui-ci.
La partie arrière de ces moyens en forme de logement 3 comporte également par exemple une portion en forme de cône évasée de guidage de l’équipement.
En fait, et comme cela est illustré, l’appareil à gouverner de l’engin peut par exemple comporter des safrans disposés en croix de Saint André, à savoir quatre safrans disposés par exemple en X, à 90° l’un de l’autre et désignés par les référence générales 5, 6, 7 et 8 sur la .
De tels appareils à gouverner sont bien connus dans l’état de la technique.
Dans ce cas, la partie arrière des moyens en forme de logement 3 est fixée par exemple sur les deux safrans supérieurs de l’appareil à gouverner, ces safrans supérieurs étant désignés par les références générales 5 et 8 sur la .
En fait, ces moyens en forme de logement 3 sont alors fixés sur ces safrans par l’intermédiaire de barres de maintien en position, telles que les barres désignées par les références 9 et 10 respectivement sur cette .