INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Le capteur de fissuration 50 peut comporter plusieurs fils conducteurs, chacun relié à un élément de liaison distinct et intégré dans des zones différentes dans lesquelles la présence d’une fissuration ou d’un délaminage doit être surveillé.
Selon le mode de réalisation représenté, le fil conducteur 51 est intégré principalement dans la mousse 43 de manière à ce qu’il présente au moins une portion libre 52 qui dépasse de la mousse 43 en direction du corps 40 en matériau composite. Ces portions libres 52 sont intégrées dans le corps 40 en matériau composite et noyées dans la résine.
Selon un mode de réalisation non représenté, le fil conducteur 51 est intégré principalement dans le corps 40 en matériau composite de manière à ce qu’il présente au moins une portion libre qui dépasse du corps 40 en matériau composite en direction de la mousse 43. Les portions libres de fil conducteur sont alors intégrées/noyées dans la mousse 43. Dans ce cas, le fil conducteur 51 peut être avantageusement tissé avec les fibres 41 du corps 40, notamment avec les fibres de la préforme destinée à former le corps.
Selon un exemple plus spécifique, les fibres 41 du matériau composite sont notamment en carbone et le fil conducteur 51 est entouré, par exemple, par une gaine isolante (non représentée) permettant d’éviter que la valeur résistive du fil conducteur 51 ne soit court-circuitée par d’autres éléments conducteurs présent dans la pièce 10, tel que par exemple un renfort de la préforme, notamment des fibres 41 en carbone.
Avantageusement, la tension de mesure étant faible, la résistance d’isolement entre le fil et le composite est faible (moins de 50V), donc l’épaisseur de la gaine isolante peut être faible mais doit résister à l’usure lors de son passage dans une machine à tisser permettant de fabriquer la pièce 10. Le matériau de l’isolant utilisé pour la gaine isolante peut notamment être un isolant polymère compatible avec le matériau de la préforme, de préférence réalisée dans un isolant polymère compatible de la résine, idéalement de la même famille que la résine, par exemple une gaine isolante en époxy lorsque la résine présente une base époxy.
Le fil conducteur 51 peut présenter, en particulier, un diamètre compris entre 0,05 mm et 2 mm. Un tel diamètre permet d’être assez grand pour résister à la tension du fil conducteur 51 et d’être assez petit pour être compatible des métiers à tisser permettant de fabriquer la pièce 10 dans le cas où le fil conducteur est tissé avec la préforme formant le corps 40.
Le fil conducteur 51 est réalisé dans un matériau conducteur électrique dont la résistance électrique est connue. Le matériau est choisi, notamment, parmi le cuivre, l’aluminium, le fer, l’argent, le nickel, et leurs alliages.
Le fil conducteur 51 est, par exemple, réalisé en constantan, qui est un alliage ayant une résistance électrique fortement indépendante de la température, permettant d’obtenir une valeur plus précise qu’avec les autres types de matériau. De plus, il n’est ainsi pas nécessaire de compenser l’erreur par une augmentation potentielle de la température.
Particulièrement, le fil conducteur 51 forme, par exemple, une ou plusieurs boucles en C et/ou en U selon une direction sensiblement parallèle à l’interface entre le matériau composite du corps 40 et le matériau de remplissage 43. Dans l’exemple illustré sur les figures 2 et 4, le fil conducteur 51 forme deux boucles selon la direction X.
En outre, le fil conducteur 51 forme au moins un maillage de boucles en C et/ou en U s’étendant entre le matériau composite du corps 40 et le matériau de remplissage 43. Ainsi, le fil conducteur 51 fait un ou plusieurs allers-retours entre le matériau composite du corps 40 et le matériau de remplissage 43 tel qu’illustré sur la . Ainsi, le fil conducteur 51 présente une ondulation 53 selon la direction Z sensiblement normale à l’interface 44 entre le matériau composite du corps 40 et le matériau de remplissage 43, c’est-à-dire une forme sinueuse formée d’une ou plusieurs alternances de courbes concaves 54 dans un des matériau, ici la mousse 43, et de courbes convexes 55 dans l’autre matériau, ici le matériau composite du corps 40.
De préférence, les alternances de courbes concaves 54 et convexes 55 forment un maillage régulier dans un plan sensiblement parallèle à l’interface entre le matériau composite du corps et le matériau de remplissage tel qu’illustré sur la . L’exemple de maillage illustré sur la est régulier et homogène sur toute la zone Z1 où la présence d’un délaminage doit être surveillé. Ainsi, dans cet exemple, les portions libres 52 de fil conducteur 51 formant les courbes convexes 55 dans le matériau composite du corps 40 sont régulièrement espacées selon la première direction X et selon la deuxième direction Y. Deux courbes concaves 54 consécutives sont séparées d’une distance d1 d’au moins 10 mm selon la première direction X et deux courbes convexes consécutives sont séparées d’une distance d2 d’au moins 10 mm que ce soit selon la première direction X. De même, les deux bras d’une boucle en C ou en U dans le plan XY sont séparés d’une distance d3 d’au moins 10 mm selon la deuxième direction Y.
La illustre une représentation schématique d’un autre exemple de maillage dans lequel le fil conducteur 51 s’étend sur la périphérie ou le pourtour de la zone Z1 où la présence d’un délaminage doit être surveillé.
De plus, l’ondulation 53 présente une amplitude, notée a, dans le matériau composite supérieure ou égale à 2 mm et une amplitude dans le matériau de remplissage supérieure ou égale à 2 mm, l’amplitude étant la distance maximale d’un point du fil conducteur par rapport à l’interface selon la troisième direction Z.
En outre, l’ondulation 53 présente une longueur de fil conducteur 51 dans le matériau composite supérieure ou égale à 2 mm et une longueur de fil conducteur 51 dans le matériau de remplissage supérieure ou égale à 2 mm.
Ces caractéristiques permettent d’assurer que la portion libre 52 du fil conducteur par rapport à un premier matériau, ici la mousse, sera bien « intégrée » dans un second matériau, ici le matériau composite du corps 40 au cours de la fabrication de la pièce comme détaillé par la suite.
Dans un troisième mode de réalisation (non illustré), l’armature de pare-chocs AP peut comprendre un unique logement de couplage LC et la traverse supérieure TS peut comprendre une unique première patte de couplage PC1. L’unique logement de couplage LC est défini dans une position centrée par rapport à la direction transversale du véhicule, et donc par rapport au plan médian précité. L’unique première patte de couplage PC1 est définie dans une position centrée par rapport à la direction transversale et donc par rapport au plan médian précité, et est au moins partiellement logée dans cet unique logement de couplage LC, après une translation vers elle (PC1) de l’armature de pare-chocs AP.
Dans ce troisième mode de réalisation, la phase de couplage consiste donc à translater l’armature de pare-chocs AP vers la traverse supérieure TS, jusqu’à ce que la première patte de couplage PC1 soit au moins partiellement logée dans le logement de couplage LC.
On notera que l’utilisation de deux premières pattes de couplage PC1 de taille « moyenne » peut permettre de réduire le poids de la traverse supérieure TS par rapport à l’utilisation d’une unique première patte de couplage PC1 de « grande » taille et/ou de mieux répartir le poids de l’armature de pare-chocs AP qui est supporté par cette traverse supérieure TS.
Par exemple, et comme illustré au moins partiellement sur les figures 2 et 3, chaque logement de couplage LC peut être défini entre la face inférieure FI d’une paroi supérieure PS1 de l’armature de pare-chocs AP et une seconde patte de couplage PC2 qui est solidarisée fixement à cette face inférieure FI et destinée à se projeter vers l’extrémité arrière du véhicule. Dans ce cas, chaque ouverture OL, qui permet l’introduction (relative) d’une première patte de couplage PC1 dans le logement de couplage LC correspondant, est définie au niveau de l’extrémité libre (arrière) de la patte de couplage PC2 correspondante.
On notera, comme illustré non limitativement sur la , que chaque seconde patte de couplage PC2 peut, par exemple, avoir une section (dans le plan médian) en forme de L.
On notera également, comme illustré non limitativement sur les figures 2 et 3, que chaque première patte de couplage PC1 peut, par exemple, avoir une section (dans le plan médian) en forme de L inversé. Mais d’autres formes peuvent être envisagées, et notamment une forme en C.
Par exemple, chaque première patte de couplage PC1 peut être définie sur la face supérieure FS d’une paroi supérieure PS2 de la traverse supérieure TS, comme illustré non limitativement sur les figures 2 et 3.
On notera également, comme illustré non limitativement sur les figures 2 et 3, que la traverse supérieure TS peut aussi comprendre au moins une patte de calage PCL propre à assurer un calage de l’armature de pare-chocs AP suivant la direction verticale du véhicule. Dans ce cas, chaque patte de calage PCL est destinée à se projeter vers l’extrémité avant du véhicule et peut comporter une partie d’extrémité supérieure sur laquelle s’appuie l’armature de pare-chocs AP (éventuellement au niveau d’une seconde patte de couplage PC2 correspondante). Cette option est destinée à pré-positionner l’armature de pare-chocs AP suivant la direction verticale avant que chaque logement de couplage LC atteigne la première patte de couplage PC1 correspondante et de manière à ce que chaque première patte de couplage PC1 se retrouve placée dans l’axe de l’ouverture OL correspondante pour être logée sans ajustement dans son logement de couplage LC. En outre, cela permet d’éviter les vibrations.
Dans l’exemple illustré non limitativement sur la , la traverse supérieure TS comprend quatre pattes de calage PCL. Mais elle pourrait n’en comporter qu’une seule ou deux.
Par ailleurs, dans l’exemple illustré non limitativement sur la , chaque patte de calage PCL se projette vers l’extrémité avant du véhicule depuis la sous-partie sensiblement verticale de l’une des deux premières pattes de couplage PC1. Mais cela n’est pas obligatoire. En effet, chaque patte de calage PCL pourrait se projeter vers le haut depuis la face supérieure FS de la paroi supérieure PS2 de la traverse supérieure TS.
Ensemble de structure avant de véhicule automobile La présente invention se rapporte à un ensemble de structure avant d’un véhicule automobile permettant de garantir sa déformation contrôlée lors des chocs.
Cette déformation vise à absorber le maximum d’énergie lors des chocs de manière à préserver les matériels et les personnes impliqués.
Les véhicules automobiles connus comprennent usuellement un habitacle et un compartiment moteur situé à l'avant du véhicule et délimité de l'habitacle par un tablier.
Ils comprennent également deux longerons sensiblement parallèles qui s'étendent longitudinalement à distance l'un de l'autre à travers le tablier et dans le compartiment moteur.
Sensiblement à l'aplomb du tablier, le véhicule comprend un berceau qui s'étend transversalement et duquel viennent s'étendre deux prolonges sous le compartiment moteur. Ces deux prolonges s'étendent elles-mêmes sensiblement à l'aplomb des deux longerons et elles y sont généralement suspendues au moyen d’un organe de suspension.
Les prolonges sont respectivement prolongées par des absorbeurs de chocs communément appelés « crash-box ».
R 1 comprenant éventuellement un à six substituant(s), en particulier un ou deux, choisi(s) parmi -OH, -OR 7 ou -OCOR 7 , dans lequel R 7 est un groupe alkyle de 1 à 3 atomes de carbone.
Selon un autre mode de réalisation particulier, la présente invention concerne un procédé de préparation d’un composé de formule (3) telle que définie ci-dessus, comprenant une étape d’estérification, par exemple à l’aide d’acide sulfurique, d’un composé de formule (17) avec un alcool de formule (18)
R 5 comprenant éventuellement un à six substituant(s), en particulier un ou deux, choisi(s) parmi -OH, -OR 7 ou OCOR 7 , dans lequel R 7 est un groupe alkyle de 1 à 3 atomes de carbone,
En outre, la distance de lecture de ce type d’étiquette selon la technologie RFID étant limitée (entre 5 cm à 2 m), il est nécessaire que le lecteur RFID 70 apporte l’énergie pour alimenter la partie intégrée de l’étiquette RFID 62 réalisant la lecture de la résistance du fil conducteur 51 intégré dans la pièce 10.
En effet, l’élément de liaison 60, notamment l’étiquette RFID 62 est, de préférence, un dispositif passif, c’est-à-dire sans batterie, mais alimentée par une onde radio générée par le dispositif de lecture 6, notamment le lecteur RFID 70.
Alternativement, l’élément de liaison 60, notamment l’étiquette RFID 62, pourrait comprendre une batterie.
Préférentiellement, l’élément de liaison 60, notamment l’étiquette 62, est configuré pour fonctionner sur la bande UHF, acronyme anglo-saxon pour « Ultra High Frequency », par exemple à une fréquence comprise notamment entre 860 et 960 MHz.
Les matériaux de l’élément de liaison 60, tel que l’étiquette RFID 62, sont, de préférence, choisis pour :
ne pas affecter la résine et la polymérisation de celle-ci, être stable thermiquement pendant la cuisson éventuelle de la préforme imprégnée de résine et/ou la réaction exothermique de polymérisation de la résine, ne pas perturber le tissage et/ou la préforme au moment de la fermeture du moule de fabrication de l’aube, et ne pas être trop encombrante.
Comme illustré sur la , l’antenne 64 de l’élément de liaison 60, tel que l’étiquette RFID 62, est configurée pour recevoir une requête de lecture REQ du dispositif de lecture 70 et émettre en retour des données de délaminage mesurées.
Ainsi, au cours d’un procédé de détection d’un délaminage à l’interface 44 entre la mousse 43 et le corps 40 en matériau composite de la pièce 10 selon l’invention, à l’aide du dispositif de lecture 70, un opérateur P émet de manière radio la requête de lecture REQ qui est reçue de manière radio par l’antenne 64 de l’élément de liaison 60, tel que l’étiquette RFID 62.
En réponse à la requête de lecture REQ, l’antenne 64 émet un signal radio transmettant des données de délaminage mesurées de la pièce 10. Les données transmises par l’antenne 64 sont lues par le dispositif de lecture 70. Préférentiellement, les données de déformation mesurées lues sont stockées de manière informatique dans le dispositif de lecture 70.
On se reporte dorénavant à la qui est un ordinogramme d’un procédé de détection d’un délaminage dans une pièce 10 selon l’invention. Cette détection peut être individuelle pour une pièce 10 ou collective pour plusieurs pièces 10, notamment des aubes 1 d’une soufflante 110 d’une turbomachine 100, en particulier un turbomoteur d’aéronef. Ce procédé comporte une étape de réception des données de délaminage de la pièce 10 mesurées par le capteur de délaminage 50 intégré dans la pièce 10 et transmises sans fil par l’élément de liaison 60 intégré dans la pièce 10.
Plus particulièrement, lorsque l’élément de liaison 60 est sous la forme d’une étiquette RFID 62, le dispositif de lecture 70 est un lecteur RFID configuré pour émettre des radiofréquences destinées à activer la radio-étiquette de l’élément de liaison 60 pour ensuite réceptionner lesdites données.
Ainsi, à l’étape S12, l’opérateur P tel qu’illustré sur la , utilise le dispositif de lecture 70 pour assurer une radio-identification, notamment le lecteur RFID 70, et se place à distance de la ou des pièces 10, de préférence inférieure à 2 m de l’élément de liaison 60, c’est-à-dire, selon l’exemple présenté à la , à distance de la turbomachine 100, en particulier en amont de cette dernière de manière à être proche de la soufflante 110.
Au cours d’une étape S14, le dispositif de lecture 70 émet un signal radio à distance une requête de lecture REQ à l’élément de liaison 60, tel que l’étiquette RFID 62, afin de l’activer.
A l’étape S16, la requête de lecture REQ est reçue de manière radio par l’antenne 64 de l’élément de liaison 60, tel que l’étiquette RDID 62. En réponse à la requête de lecture REQ, l’antenne 64 de l’élément de liaison 60, tel que l’étiquette RFID 62, émet un signal radio S transmettant à distance des données de délaminage mesurée de la pièce 10 vers le dispositif de lecture 70 qui lit ces données et éventuellement les enregistre de manière informatique dans une mémoire du dispositif de lecture 70, en particulier lorsque la résistance du fil conducteur 51 est supérieure à un seuil prédéterminé.. L’antenne 64 peut également émettre des données d’identification ID1, ID2 des pièces 10, en particulier lorsque la résistance du fil conducteur 51 est supérieure à un seuil prédéterminé.
En fonction de la puissance d’émission du dispositif de lecture 70 et de la distance entre le dispositif de lecture 70 et l’élément de liaison 60, l’opérateur peut lire de manière individuelle un seul élément de liaison 60, en l’occurrence une seule étiquette RFID 62 d’une aube 1 (puissance faible et distance faible), ou de manière collective une pluralité d’éléments de liaison 60, en l’occurrence une pluralité d’étiquettes RFID 62 des aubes 1 d’une soufflante 110 (puissance élevée et distance importante). En pratique, une lecture peut être réalisée à une distance comprise entre quelques centimètres (5cm à 25cm) jusqu’à plusieurs mètres (0.5m à 5m), selon l’élément de liaison 60, le dispositif de lecture 70 et l’environnement.
L’utilisation de l’élément de liaison 60, tel que l’étiquette RFID 62, et son intégration dans la pièce 10 présentent plusieurs avantages parmi lesquels :
Comme indiqué précdemment, l’élément de liaison 60 est configuré pour mesurer la résistance du fil conducteur 51. Selon un mode de realisation, l’élément de liaison 60 comprend une étiquette RFID 62 pour la transmission sans fil d’un signal S, notamment la transmission de l’information de l’évolution de la résistance du fil conducteur 51, en particulier lorsque la résistance du fil conducteur 51 est supérieure à un seuil prédéterminé.
L’élément de liaison 60, tel que l’étiquette RFID 62, comprend notamment pour cela une antenne 42 et un ou plusieurs composants électroniques 44. L’acronyme anglais « RFID », ou « Radio Frequency IDentification », désigne un support du type radio-identification. Une étiquette RFID passive selon la technologie RFID, l’étiquette RFID étant alimentée par le lecteur RFID qui communique avec elle et qui lui apporte par induction radio son énergie pour fonctionner est connue de l’homme du métier.
L’élément de liaison 60, tel que l’étiquette RFID 62, est intégré dans la pièce 10, par exemple dans la mousse 43, à l’interface 44 entre la mousse et le corps 40 ou encore dans le corps 40, notamment dans la préforme destinée à former le corps avant injection de la résine.
Si la pièce 10 se fissure à l’interface 44 entre le corps 40 en matériau composite et la mousse 43, le fil conducteur 51 étant « prisonnier » des deux matériaux, la fissure ou le délaminage entraine une rupture du fil conducteur 51. Le fil conducteur 51 se fissurera donc lui aussi suivant la fissure de la pièce 10. Ceci impactera directement la valeur de la résistance du fil conducteur 51.
L’élément de liaison 60, en particulier l’étiquette RFID, présentant une fonction de mesure de la résistance électrique du fil conducteur 51, il est ainsi possible de savoir, si la valeur de la résistance électrique du fil conducteur 51 est supérieure au seuil prédéterminé, que la pièce 10 est fissurée ou présente un délaminage.
Le seuil prédéterminé est notamment compris entre 1,01 x R et 1,10 x R, en particulier égal à 1,05 x R, où R étant une résistance initiale du fil conducteur 51. Si la résistance du fil conducteur 51 est identique avec une variation compris entre 1 % et 10 %, en particulier de 5 % de la valeur initiale, alors il peut être considéré qu’il n’y a pas présence de rupture du fil conducteur 51 donc pas de présence d’une fissure ou d’un délaminage de la pièce 10 dans la zone Z1 dans laquelle la présence d’une fissure ou d’un délaminage doit être surveillée où passe le fil conducteur 51.
Inversement, si la valeur de la résistance électrique du fil conducteur 51 est en dehors des plages prédéterminées, en particulier définies au-dessus, alors il peut être considéré qu’il y a eu une évolution de l’intégrité du fil conducteur 51 et donc présence d’une fissure ou d’un délaminage de la pièce 10.
La est une représentation schématique d’une étape de lecture de l’élément de liaison 60 selon l’invention. Dans l’exemple particulier illustré, il n’y a pas de contrainte de localisation de l’élément de liaison sur l’aube, un lecteur mobile peut lire les étiquettes sans contraintes spécifiques de localisation. Dans ce cas, on favorisera un lieu qui contient le moins possible de fibres de carbone. Un opérateur P utilisant manuellement un dispositif de lecture 70, notamment un lecteur 70, en particulier un lecteur RFID 70, peut récupérer les données des différents éléments de liaison 60, notamment les différentes étiquettes RFID 62, présentes sur les pièces 10, en l’occurrence les aubes 1, de manière collective en déplacement le dispositif de lecture 70 ou en faisant tourner les aubes 10.
La est une représentation schématique en perspective de la soufflante 110 de la turbomachine 100 équipée de l’élément de liaison 60, notamment l’étiquette RFID 62, et du dispositif de lecture 70, notamment le lecteur RFID 70. Selon une variante de réalisation illustrée à la , l’élément de liaison 60 peut être placé de préférence dans une zone éloignée du cône 112 de soufflante 110.
L’élément de liaison 60 est ici positionné sur une extrémité extérieure de la pièce 10, en l’occurrence l’aube 1, permettant ainsi d’être lue facilement par le dispositif de lecture 70, par exemple fixé sur le carter 5 de la soufflante 110.
Le dispositif de lecture 70 étant fixé sur une partie non mobile, lorsque la pièce 10 passe devant le dispositif de lecture 70, il peut réceptionner les données envoyées par les éléments de liaison 60, telles que les étiquettes RFID 62, des différentes pièces 10, en l’occurrence des aubes 1 de la soufflante 110.
L’éloignement de l’élément de liaison 60 par rapport au cône de soufflante 110 permet d’éviter les perturbations dans la transmission des données et du signal S. En effet, la zone du cône de soufflante 110 comporte de nombreuses pièces métalliques réalisant un blindage électromagnétique et formant une cage de Faraday, gênant ainsi la transmission des données, notamment par la technologie RFID.
Par ailleurs, une caractéristique très importante, pour maximiser la distance de détection de l’élément de liaison 60, notamment l’étiquette RFID 62, par le dispositif de lecture 6 approprié, est le fait de placer l’élément de liaison 60 dans un milieu isolant électriquement. Cependant, la proximité d’un élément conducteur peut perturber le fonctionnement des éléments de liaison 60.
La résine utilisée pour la fabrication des aubes 1 de soufflante 110 est, de par sa nature, isolante alors que le carbone utilisé pour les fibres 41 de tissage de la préforme est un bon conducteur électrique. On choisira ainsi une zone de la pièce 10, en l’occurrence l’aube 1, présentant le moins possible de carbone pour positionner l’élément de liaison 60.
Ainsi, le positionnement des éléments de liaison 60 dans un endroit riche en fibres 41 non électro-conductrices, ou « non métalliques », permet de réduire une perturbation du champs électromagnétique et/ou de l’antenne 62 de l’élément de liaison 60 et/ou une dissipation induite par les fibres 41 électro-conductrices, comme les fibres 41 en carbone, et d’augmenter la distance de détection de quelques centimètres notamment de 5 cm à 25 cm, en particulier entre 10 cm à 20 cm, jusqu’à quelques mètres, notamment de 0,5 m à 10 m.
En plus, pour que l’élément de liaison 60 ne soit pas d’un effet nocif pour le comportement mécanique du corps 40, le choix du modèle et la position de l’élément de liaison 60 dans la pièce 10 sont, de préférence, soigneusement définis. Par ailleurs, l’élément de liaison 60, notamment l’étiquette RFID 62, est intégré dans la pièce 10 et donc est protégée de l’environnement extérieur.