 |
Résumé
Cette étude s'intéresse à l'optimisation d'une structure bioinspirée, l'éponge Euplectella Aspergillum, pour l'absorption spécifique d'énergie lors d'essais de compression uniaxiale. Son architecture hiérarchique est reconnue pour son rapport résistance-masse volumique élevé.
La fabrication des structures est assurée par un procédé de fabrication additive composite, permettant l'imprégnation in-situ de fibres continues par le polymère thermoplastique fondu. Une matrice biosourcée (PLA) et une fibre naturelle continue (lin) sont sélectionnées pour la réalisation du composite. Trois parcours d'impression différents ont été mis en lumière lors de l'impression des structures bio-inspirées. La trajectoire d'impression en 2,5D montre les meilleures propriétés d'absorption par rapport à l'impression en mode stratifié. En plus, la structure bio-inspirée met en évidence l'énergie spécifique absorbée maximale vis-à-vis des structures imprimées en treillis ce qui ouvre des voies prometteuses pour de nombreuses applications.
---
Abstract
This study focuses on the optimization of a bioinspired structure, the Euplectella Aspergillum sponge, for energy absorption under uniaxial compressive tests. Its hierarchical architecture is recognized for its high strength-density ration.
The structures are manufactured using a composite additive manufacturing process, involving in-nozzle impregnation of continuous fiber by melted thermoplastic polymer. A biobased matrix (PLA) and a continuous natural fiber (flax) were selected for the composite. Three different trajectories were highlighted during the printing of bio-inspired structures. The 2.5D one shows the best absorption properties compared to laminated mode printing. In addition, the bio-inspired structure demonstrates the maximum specific energy absorption compared to lattice-printed ones, which opens promising ways for numerous applications.
Cette étude s'intéresse à l'optimisation d'une structure bioinspirée, l'éponge Euplectella Aspergillum, pour l'absorption spécifique d'énergie lors d'essais de compression uniaxiale. Son architecture hiérarchique est reconnue pour son rapport résistance-masse volumique élevé.
La fabrication des structures est assurée par un procédé de fabrication additive composite, permettant l'imprégnation in-situ de fibres continues par le polymère thermoplastique fondu. Une matrice biosourcée (PLA) et une fibre naturelle continue (lin) sont sélectionnées pour la réalisation du composite. Trois parcours d'impression différents ont été mis en lumière lors de l'impression des structures bio-inspirées. La trajectoire d'impression en 2,5D montre les meilleures propriétés d'absorption par rapport à l'impression en mode stratifié. En plus, la structure bio-inspirée met en évidence l'énergie spécifique absorbée maximale vis-à-vis des structures imprimées en treillis ce qui ouvre des voies prometteuses pour de nombreuses applications.
