Study of the machinability and mechanical behavior of a bio composite material reinforced with lignocellulosic fibers
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Date
2024-09-24
Authors
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Publisher
University of M'sila
Abstract
Cette thèse a réalisé une analyse approfondie des propriétés physiques des bio composites nouvellement élaborés ( Fibres de Palmier Dattier / Iso polyester) (DPFP) selon trois configurations distinctes : unidirectionnelle (UD) et réticulée (C), avec un nombre de couches variant de 2 à 4. Par ailleurs, elle a examiné le comportement mécanique et l'usinabilité de deux biocomposites récemment mis au point : le DPFP40 (Date Palm Fiber/ Iso polyester), caractérisé par un renforcement de fibres de 40 % en poids, et les PFPEs (Poudre de Fibres de Palme/Epoxy) présentant un renforcement de fibres de 18 % en poids. L'examen du comportement au perçage de ces biocomposites offre des informations cruciales sur des propriétés mécaniques spécifiques.
XIII
Cette analyse prend en compte des facteurs tels que l'évaluation de la qualité de surface finale des trous percés pour comprendre la réaction du biocomposite aux forces de coupe, ainsi que l'étude de l'impact de divers paramètres de perçage, notamment la vitesse de broche, la vitesse d'avance, les matériaux et les angles de pointe des forets. Ces investigations permettent d'optimiser les conditions d'usinage pour améliorer les performances mécaniques globales des biocomposites développés. L'étude s'est concentrée sur le comportement d'absorption d'eau de DPFPs selon différents types d'eau et a examiné les comportements de perçage de DPFP40 et PFPEs dans diverses conditions de coupe. Trois méthodes d'optimisation et de modélisation, dont les Réseaux de Neurones Artificiels (ANN), la Méthodologie de Surface de Réponse (RSM) et l'approche Taguchi, ont été développées pour des capacités prédictives. Une étude sur l'absorption d'eau a révélé une corrélation linéaire entre les taux d'absorption et le taux de fibres. L'analyse du perçage de DPFP40 a indiqué des paramètres optimaux pour le facteur délamination et les erreurs de circularité et de cylindricité des trous percées. Les modèles ANN et RSM ont montré une excellente concordance avec les données expérimentales. Les caractéristiques de perçage de PFPEs ont été évaluées, mettant en évidence l'impact de la vitesse d'avance, la vitesse de broche et de la pointe d'angle de foret sur les erreurs de circularité et de cylindricité des trous percées. Les modèles ANN et Taguchi ont prédit avec précision les résultats expérimentaux, offrant des perspectives précieuses pour améliorer l'usinabilité des composites renforcés de fibres naturelles (NFRCs) dans des applications structurelles légères à travers diverses industries.