Simulation numérique et expérimentale du comportement mécanique des ballons pressurisés stratosphériques

Other literature type French OPEN
Vialettes, Pierre (2005)
  • Subject: Viscoélasticité | Viscoplasticité | Polymères | Corrélation d'images numériques | Ballons stratosphériques | 620.1

La modélisation et la fabrication des ballons pressurisés stratosphériques longue durée à usage scientifique sont un défi pour le CNES. Cette modélisation nécessite une bonne connaissance des lois de comportement des matériaux constitutifs des enveloppes. L’étude se fait sur un polymère constitué de 3 couches complexées : PET 15 µm, PA 20 µm, PET 15 µm. Une campagne d’essais uniaxiaux nous permet d’identifier les paramètres des modèles de comportement du matériau. Un ensemble d’essais sur des sous ensembles de ballons soumis à des sollicitations complexes a été réalisé afin de déterminer, à l’aide d’un système de mesure par stéréocorrélation, les champs de déplacement et de déformation de ces structures. Ces essais sont alors simulés sur un code EF et comparés aux résultats expérimentaux afin de valider les lois de comportement pour des géométries et des sollicitations complexes. Long duration super-pressure balloons design and manufacturing is a great challenge for CNES in scientific ballooning. The good knowledge of the mechanical behavior of envelopes is necessary for this design. The study deals with polymer of 50µm thickness made of 3 complexed films: PET 15µm, PA 20µm, PET 15µm. A test campaign allows to identify behavior law parameters. Substructure balloons are tested to measure, via a stereocorrelation system, displacement and strain of the structure in complex sollicitation. A simulation campaign of these tests on a finite element software permits to correlate these results and to validate the behaviour laws implemented in the software.
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