INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
La représente, sous forme de photographie, une coupe d’une pièce en matériau composite selon un mode de réalisation de l’invention, à un grossissement x50. En l’occurrence, la représente la coupe d’un panneau plan comportant des copeaux 1 positionnés parallèlement entre eux et inclus dans une matrice 2. Les copeaux 1 de la sont des copeaux rectangulaires, qui sont disposés de manière unidirectionnelle selon une direction longitudinale. La coupe réalisée est une coupe longitudinale du panneau, perpendiculaire au plan dans lequel s’étend ledit panneau.
Sur cette photographie en coupe, les copeaux 1 apparaissent comme des parties gris clair striées, les stries correspondant à des fibres de carbone 3, les zones internes aux copeaux situées entre les fibres de carbone 3 correspondant à l’adhésif durci lors d’un premier durcissement.
La matrice 2, qui est formée d’un adhésif durci lors d’un deuxième durcissement, et dans laquelle les copeaux 1 sont inclus, correspond aux zones dépourvues de fibres de carbone qui apparaissent en gris foncé sur la .
Les copeaux 1 restent bien distincts de la matrice 2, de sorte qu’une interface de liaison entre chaque copeau 1 et la matrice 2 est perceptible. La permet ainsi de visualiser que chaque copeau est un élément essentiellement bidimensionnel de faible épaisseur e. L’épaisseur e du copeau est mesurée entre les deux faces 4 parallèles du copeau 1 (l’épaisseur étant, de manière classique, la plus faible distance entre les faces 4, c’est-à-dire mesurée perpendiculairement à ces faces 4).
Préparation de la composition RA 4 selon l’invention :
Les extraits secs de la composition RA4 et d’un échantillon de glycérol sont mesurés par chauffage à 110°C à l’étuve pendant 1 heure. Les résultats (ES1 - % en poids) sont présentés dans le tableau 2.
Préparation de la composition RB4 selon l’invention :
L’extrait sec de la composition RB4 est mesurés par chauffage à 110°C à l’étuve pendant 1 heure. Le résultat (ES1 - % en poids) est présenté dans le tableau 2.
Caractérisation des compositions RA4 et RB4 selon l’invention :
Sur un substrat en fibre de verre (disque Prat Dumas en microfibres de verre 100 % borosilicatées, de 90 mm de diamètre, de grammage 75 g/m², d’épaisseur 480µm), on applique 1 g de composition RA4, respectivement de composition RB4. Chaque disque imprégné de composition est placé dans une étuve et chauffé à 210°C durant 5 minutes. Après refroidissement, on mesure l’extrait sec par chauffage à 110°C à l’étuve pendant 1 heure des matériaux composites obtenus par cuisson à 210°C. Les résultats (ES2 - % en poids) sont présentés dans le tableau 2.
Puis, afin de solubiliser les substances hydrosolubles encore présentes, on immerge les matériaux composites dans de l’eau bipermutée durant 1 heure à température ambiante. Après essorage manuel, les extraits secs des matériaux composites sont mesurés par chauffage à 110°C à l’étuve pendant 1 heure. Les résultats (ES3 - % en poids) sont présentés dans le tableau 2. ES1 ES2 ES3 dispersion de polymère AA 55,20 / / composition RA4 dans composite 53,41 44,80 42,10 dispersion de polymère AB 49,50 / / composition RB4 dans composite 49,23 37,30 35,40
Après réticulation par chauffage à 210°C, les extraits secs ES1 et ES2 des compositions RA4 et RB4 dans les composites préparés confirment la condensation des fonctions alcools du glycérol et des groupements carboxyliques des polymères AA et AB. De plus, les extraits secs ES2 et ES3 confirment bien la formation de composites réticulés insolubles.
Composition (méth)acrylique pour composite, son procédé de préparation et son utilisation La présente invention se rapporte à une composition (méth)acrylique appropriée pour des compositions polymériques (méth)acryliques et des composites polymériques (méth)acryliques, à son procédé de préparation, à son utilisation et à des compositions polymériques (méth)acryliques et des composites polymériques (méth)acryliques obtenus.
[Problème technique] Un matériau composite est une combinaison macroscopique de deux matériaux non miscibles ou plus. Le matériau composite est constitué d’au moins un matériau de matrice qui forme une phase continue pour la cohésion de la structure et d’un matériau de renfort présentant diverses architectures pour les propriétés mécaniques.
L’objectif lors de l’utilisation de matériaux composites est d’obtenir à partir du matériau composite des performances qui ne sont pas disponibles à partir de ses constituants séparés s’ils sont utilisés seuls.
Lorsque les copeaux ont été mélangés à l’adhésif, il convient de les disposer dans l’empreinte femelle du moule, puis de finaliser le moulage sous presse.
Selon l’échelle de production envisagée, la mise en place des copeaux peut être réalisée de manière manuelle, à l’aide de gabarits ou de repères visuels (par exemple des guides formés par un laser), ou de manière automatisée.
Les copeaux recouverts d’adhésif sont disposés dans l’empreinte femelle du moule, sur une plaque d’extraction. La plaque d’extraction permet d’extraire le panneau du moule après l’action de pressage. Elle peut également être utilisée pour adapter l’épaisseur du panneau qui est formé (plusieurs épaisseurs peuvent être réalisées dans un même moule en faisant varier l’épaisseur de la plaque d’extraction). Si une plaque d’extraction est utilisée, elle forme alors la surface interne du moule et ce sera donc la plaque d’extraction qui sera nappée d’adhésif, le cas échéant, et préalablement de démoulant, également le cas échéant.
L’étape de disposition des copeaux (étape S7) dans le moule peut être importante pour les propriétés mécaniques du panneau (ou plus généralement de la pièce) qui est formée.
En partant de l’hypothèse que les copeaux présentent des fibres de carbone unidirectionnelles, les copeaux peuvent être disposés dans le moule selon trois grands types de distribution.
Une première disposition est dite aléatoire. Par aléatoire, il est entendu que les copeaux sont disposés selon les orientations diverses, et se superposent entre eux de manière irrégulière. Un exemple de disposition dite aléatoire est représenté à la . La représente plus précisément la surface d’un panneau plan selon un mode de réalisation de l’invention dans lequel les copeaux ont une disposition dite aléatoire. Les copeaux utilisés sont ici rectangulaires. Un panneau présentant une disposition des copeaux 1 aléatoire est généralement sensiblement isotrope dans le plan dans lequel il s’étend, pour ce qui concerne ses propriétés mécaniques.
Lorsqu’une disposition aléatoire des copeaux 1 dans le moule est réalisée, la Demanderesse a néanmoins constaté que les volumes laissés libres par la superposition des copeaux devaient être minimisés, en particulier pour les panneaux de faible épaisseur (typiquement inférieure ou égale à 2 mm).
Une seconde disposition est dite unidirectionnelle. Un exemple de disposition dite unidirectionnelle est représenté à la . Selon cette disposition, les copeaux sont tous disposés dans la même direction (A), c’est-à-dire que les fibres de carbone contenues dans les différents copeaux sont toutes sensiblement orientées dans une même direction. Une tolérance d’angle, de l’ordre de plus ou moins 10°, est acceptable. Cette tolérance est mesurée selon l’angle α formé entre la direction(A) théorique des copeaux 10 et la direction d’extension générale de chaque copeau (typiquement la direction selon la longueur du copeau, pour un copeau rectangulaire). Il est par ailleurs admissible que 10 % des copeaux au maximum ne respectent pas l’orientation souhaitée et la tolérance d’angle. Néanmoins, une plus faible tolérance d’angle et/ou de proportion de copeaux incorrectement orientés peuvent être atteints, ce qui participe à l’obtention des propriétés mécaniques souhaitées. Les copeaux 1 sont donc orientés de la même façon, mais sans être strictement organisés les uns par rapport aux autres selon une structure pouvant induire des faiblesses dans le panneau. Une disposition irrégulière des copeaux, dans la direction longitudinale et dans la direction transversale, tout en garantissant leur alignement longitudinal, est ainsi préférée. Cette disposition permet l’obtention d’un panneau anisotrope pour ce qui concerne ses propriétés mécaniques. Ces propriétés, notamment la résistance à la flexion et la résistance à la rupture, sont très importantes dans la direction (A) d’alignement des copeaux et des fibres, au détriment de la direction orthogonale (B) aux fibres.
Une troisième disposition est dite multidirectionnelle, telle que par exemple, bidirectionnelle. Un exemple de disposition dite bidirectionnelle est représenté à la . Elle consiste à réaliser plusieurs plis (comportant chacun une ou plusieurs couches de copeaux) avec des orientations de copeaux différentes entre plis adjacents. Par exemple, avec des copeaux rectangulaires, il est possible d’alterner les plis, avec une disposition des copeaux d’un pli à 90° des copeaux des plis adjacents. Une disposition bidirectionnelle peut donc être définie comme un empilement de couches unidirectionnelles telles que décrites précédemment. On a ainsi représenté à la partiellement deux plis (c’est-à-dire que seuls certains copeaux de chaque pli sont représentés pour illustrer la superposition des copeaux), à savoir un pli supérieur dans lequel les copeaux sont orientés selon une première direction (x), et un pli inférieur dans lequel les copeaux sont orientés selon une direction (y) orthogonale à la direction (x). Les copeaux du panneau plan pris ici à titre d’exemple sont positionnés parallèlement au plan (x,y).
Selon le principe décrit ci-avant, toute disposition multidirectionnelle peut être envisagée.
Les dispositions présentées ci-dessus concernent un panneau plan de faible épaisseur. Pour la formation d’une pièce ayant une épaisseur importante (par exemple un cube) ou ayant une forme tridimensionnelle complexe, il est également possible de positionner pour le moulage des copeaux orthogonalement aux plans d’extensions des copeaux formant une configuration aléatoire, unidirectionnelle, ou bidirectionnelle telle que décrite ci-dessus. Ces copeaux qui s’étendent dans l’épaisseur de la pièce augmentent les propriétés mécaniques de la pièce dans leur direction d’extension. Considérant un repère orthogonal (x,y,z), tel que représenté à la , la majorité des copeaux étant orientés dans des plans parallèles au plan (x,y), les copeaux positionnés orthogonalement, dans la direction z (par exemple parallèlement au plan (x,z) ou au plan (y,z), renforcent ainsi mécaniquement la pièce dans la direction z.
De manière générale, la disposition des copeaux, dès lors qu’elle n’est pas purement aléatoire, peut être telle que les copeaux forment un motif particulier qui est répété pour former le panneau (ou plus généralement une pièce).
Un motif correspond à une disposition particulière de plusieurs copeaux entre eux dans les trois dimensions. Ainsi, à l’exception d’une disposition purement aléatoire, les autres dispositions envisagées (unidirectionnelle, bidirectionnelle, multidirectionnelle, avec le cas échéant une disposition tridimensionnelle des copeaux, etc.) peuvent être envisagées comme la répétition d’un motif de copeaux.
La disposition, la géométrie, la taille des copeaux utilisés et l’épaisseur des plis peuvent être adaptés selon l’application visée.
Dans une certaine mesure, plus les copeaux sont longs, meilleures sont les propriétés mécaniques. Cependant, en pratique, la longueur des copeaux pouvant être formés et utilisés dépend des éléments qui sont recyclés, et des nouvelles pièces formées et notamment de leur complexité géométrique (il est bien évident qu’il est plus facile d’intégrer des copeaux de grande longueur dans un panneau plan de grandes dimensions que dans une pièce courbe, à la géométrie complexe, et/ou présentant de nombreux détails géométriques). En règle générale, il est avantageux de mettre en œuvre des copeaux dont la plus grande dimension, telle que la longueur, est comprise entre 3 et 20 cm.
De préférence, les plis formant les surfaces externes de la pièce (par exemple des deux faces opposées d’un panneau) ont leurs copeaux 11 orientés longitudinalement, c’est-à-dire dans la direction d’extension principale de la pièce, ou si cette direction ne peut pas être déterminée, dans une direction fixée arbitrairement, et le pli intérieur, ou un pli intérieur sur deux, a ses copeaux 12 orientés transversalement (c’est-à-dire perpendiculairement aux copeaux orientés longitudinalement). En faisant varier les épaisseurs de chaque pli, il est également possible de faire varier les performances du panneau dans ces deux directions.
On entend état de validité en veille d'un dispositif de commande, un état durant lequel le dispositif de commande reçoit des données par la voie à laquelle il est relié et durant lequel le dispositif de commande ne peut transmettre aucune commande vers le moteur auquel ledit dispositif de commande est relié.
On entend par état de validité défectueux d'un dispositif de commande, un état de validité durant lequel la liaison électrique entre le dispositif de commande et sa voie est rompue et aucune communication électrique entre les deux n'est possible.
Avantageusement, chaque commande émise par le calculateur est répartie en fonction des dispositifs de commande opérationnels, ce qui permet de commander le servo-actionneur hydraulique même lorsqu'un dispositif de commande est défectueux, et de garantir une disponibilité des commandes. Ainsi, la commande du servo-actionneur hydraulique est le résultat d'au moins une commande reçue par un moteur mettant en mouvement l'actionneur électrique dans lequel ledit moteur est compris.
Selon un mode de réalisation de l'invention, une commande émise par le calculateur vers un dispositif de commande comprend une consigne de position destinée au moteur compris dans la voie reliée au dit dispositif de commande.
Selon un mode de réalisation de l'invention : la première voie comprend un capteur de position moteur et un capteur de position rotatif; la deuxième voie comprend un capteur de position moteur et un capteur de position rotatif; la troisième voie comprend un troisième capteur de position moteur et un capteur de position linéaire; une donnée reçue par une voie parmi la première, deuxième et troisième voie concernant les paramètres de fonctionnement de cette voie comprend : une donnée concernant la position du moteur compris dans la voie et/ou une donnée concernant la position de l'actionneur dans lequel est comprise ladite voie.
Le capteur de position rotatif compris dans la première voie est un capteur de position de l'actionneur rotatif.
Le capteur de position rotatif compris dans la deuxième voie est un capteur de position de l'actionneur rotatif.
Le capteur de position linéaire compris dans la troisième voie est un capteur de position de l'actionneur linéaire.
Avantageusement, le mode de réalisation cité précédemment permet de connaitre la position de chaque moteur et de chaque actionneur afin que le calculateur puisse recalculer la commande en position vers chaque moteur relié à un dispositif de commande opérationnel, la somme chaque commande permettant d'obtenir un déplacement souhaité du servo-actionneur.
Selon un mode de réalisation l'actionneur rotatif est irréversible.
Selon un mode de réalisation l'actionneur linéaire est irréversible.
Selon un mode de réalisation le système de commande est compris dans l'actionneur rotatif ou dans l'actionneur linéaire.
Selon un mode de réalisation la première liaison mécanique et la deuxième liaison mécanique sont en série.
Selon un mode de réalisation le système comprend quatre systèmes mécaniques. Ce mode de réalisation permet avantageusement de commander 4 servo-actionneurs.
Un deuxième aspect de l'invention concerne un ensemble de commande d'au moins un servo actionneur hydraulique comprenant : un module de commande ; un système selon le premier aspect de l'invention ; au moins un servo actionneur hydraulique ;
Un troisième aspect de l'invention concerne un aéronef comprenant un système de commande selon la revendication précédente.
La « plaque carbone bidirectionnelle » correspond à une plaque d’un matériau composite à base de fibres de carbone neuves organisée de manière bidirectionnelle, c’est-à-dire avec une alternance, en nombre égal, de couches présentant des fibres longitudinales et de couches présentant des fibres transversales.
Les « Plaque UD1 » et « Plaque UD2 » correspondent à des plaques en matériau composite conformes à des modes de réalisation de l’invention, obtenus comme décrit ci-dessus, et dont les copeaux, et donc les fibres, sont positionnées selon un arrangement unidirectionnel.
La « Plaque BD1 » correspond à un matériau présentant un arrangement des copeaux et des fibres bidirectionnelles, à savoir que la plaque testée comporte deux plis externes (formant les surfaces externes de la pièce) dans lesquels les copeaux, et donc les fibres, sont positionnés selon un arrangement unidirectionnel longitudinal, et un pli interne dans lequel les copeaux, et donc les fibres, sont positionnés selon un arrangement unidirectionnel transversal. Le pli interne a une épaisseur mesurant le double de l’épaisseur de chaque pli externe.
La « Plaque BD2 » correspond à un matériau présentant un arrangement bidirectionnel des copeaux et des fibres, à savoir que la plaque testée comporte deux plis externes dans lesquels les copeaux, et donc les fibres, sont positionnés selon un arrangement unidirectionnel longitudinal, et un pli interne dans lequel les copeaux, et donc les fibres, sont positionnés selon un arrangement unidirectionnel transversal. Le pli interne a une épaisseur mesurant environ six fois l’épaisseur de chaque pli externe (ce qui procure un comportement isotrope dans ces directions longitudinales et transversales au panneau sous référence Plaque BD2).
Il est notable que le module de flexion et la contrainte à la rupture de la Plaque UD2 (avec 65% de copeaux en masse) est significativement supérieure à 50 % des valeurs obtenues pour la Plaque Carbone UD de référence, soit un matériau composite à base de fibres unidirectionnelles neuves comparables (duquel les copeaux employés peuvent être extraits). En particulier le module de flexion obtenu, dans le sens longitudinal, est égal à 57 % du module de flexion du matériau unidirectionnel comparable à base de fibres de carbone neuves. En ramenant ces résultats à masses égales des panneaux (compte tenu des différences observées en terme de densité), le module de flexion de la Plaque UD2 (avec 65% de copeaux en masse) est égal à 63 % du module de flexion de la Plaque Carbone UD de référence.
Pour ce qui concerne les panneaux obtenus avec une organisation bidirectionnelle, la Plaque BD2 offre un résultat analogue. En effet, dans les deux directions longitudinales et transversales, le module de flexion et la contrainte à la rupture de la Plaque BD2 est significativement supérieure à 50 % des valeurs obtenues pour la Plaque Carbone Bidirectionnelle.
Par ailleurs, la Plaque BD1 offre un module de flexion identique à la Plaque Carbone Bidirectionnelle de référence dans la direction longitudinale (et donc une performance supérieure au panneau neuf dans cette direction, à masse égale), au prix d’une performance moindre dans la direction transversale.
Les résultats présentés ci-dessus démontrent l’obtention de matériaux recyclés ayant des grandes performances mécaniques. Ces résultats sont obtenus pour des matériaux comportant une proportion de copeaux pouvant être encore augmentée relativement à la quantité d’adhésif ajoutée (ratio de 65/35 en masse au plus dans les exemples représentés). Or, la Demanderesse a constaté que le pourcentage de copeaux influe directement sur les performances mécaniques obtenues, car il induit le pourcentage de fibres au sein du matériau. Notamment, le module de flexion de la Plaque UD2 (contenant 65% de copeaux en masse) est supérieur de près de 50% à celui de la Plaque UD1 (contenant 50% de copeaux en masse). La résistance à la rupture est quant à elle augmentée de plus de 20%.
L’invention permet donc d’obtenir un matériau recyclé qui présente environ 70% des performances mécaniques, notamment 70 % du module de flexion, et (jusque 75% à 80% des performances à masses identiques) des matériaux comparables à base de fibres neuves, avec un procédé de fabrication simple, et ayant un impact environnemental faible comparativement aux procédés de recyclage chimiques ou thermiques.
En outre, des performances encore supérieures peuvent être atteintes, la Demanderesse ayant réalisé avec succès des pièces contenant plus de 65% en masse de copeaux (en l’occurrence jusqu’à 78 % en masse, et un panneau contenant environ 85% en masse de copeau semble réalisable).
Exemple II : Caractérisation des panneaux obtenus selon l’invention
La représente, le module de flexion d’un panneau conforme à un mode de réalisation de l’invention dont les copeaux sont organisés de manière unidirectionnelle, et celui d’un panneau contenant des fibres de carbone neuves orientées de manière unidirectionnelle.
Le module de flexion est porté en ordonnée.
En abscisse est représenté l’angle selon lequel la mesure est réalisée. Un angle de 0° correspond à la direction d’extension des fibres ou des copeaux, et 90° correspond à la direction transversale aux fibres et/ou aux copeaux.
Les triangles correspondent aux mesures réalisées sur une plaque d’un matériau conforme à un mode de réalisation de l’invention dont les copeaux, formés à base d’éléments comportant des fibres de carbone unidirectionnelles, sont organisés de manière unidirectionnelle, dont le module de flexion mesuré dans la direction d’extension des copeaux et des fibres qu’ils contiennent, est de 47 GPa.
Les ronds représentent les modules de flexion théoriques calculés pour une plaque équivalente, formée dans un matériau composite à base de fibres de carbone unidirectionnelles neuves dont le module de flexion dans la direction des fibres qu’il contient serait de 47 GPa.
Système de transmission de commande à un servo actionneur hydraulique DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION Le domaine technique de l’invention est celui des commandes de vol d'un aéronef.
La présente invention concerne un système de transmission de commande à un servo actionneur hydraulique.
ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L’INVENTION Dans le domaine aéronautique, les commandes de vol d'un aéronef et en particulier d'un hélicoptère permettent à un pilote de commander et modifier la trajectoire de l'hélicoptère autour des trois axes : tangage, roulis et lacet. En particulier, les commandes de vol primaires d'un hélicoptère sont primordiales pour assurer un vol sécurisé et comportent trois types de systèmes : un système émetteur de commande tel que des pédales de commandes de direction, un levier de pas collectif et/ou une commande des gaz et un manche cyclique, des systèmes récepteurs de commandes tels qu'un rotor principal (pales) et un rotor anti couple et enfin des systèmes de transmission de commande entre les systèmes émetteurs et récepteurs, les systèmes de transmission pouvant être mécaniques et hydromécaniques .
Les transmissions mécaniques, apparues dans les premiers avions, sont composées de câbles sur poulies et/ou de biellettes, permettant au pilote d'exercer directement sa force sur les systèmes récepteurs de commandes, tels que les rotors dans un hélicoptère. Les transmissions mécaniques étant plus complexes à mettre en place et à utiliser dans des aéronefs lourd et grands, celles-ci ont été remplacées par des transmissions hydromécaniques et ne sont utilisées actuellement que dans des avions légers.