« Caractérisation, Modélisation et Simulation du Comportement d’un Tissu Textile »
Actuellement, les mesures objectives des caractéristiques mécaniques et physiques du tissu sont obtenues par plusieurs technologies et méthodologies, en particulier, par celle du KES-F (Kawabata’s Evaluation System for Fabrics). Cependant le KES-F est un bon outil qui est devenu dominant pour l’évaluation du comportement du tissu. Cet outil mesure 16 paramètres de Kawabata. Dans une section de ce travail, nous développons un modèle physique de simulation du comportement dynamique du drapé du tissu tenant compte de ses propriétés spéciales telles que, la structure discontinue, et le comportement hautement anisotrope, non linéaire et hystérétique en utilisant des représentations rhéologiques et en se basant sur notre concept de machines virtuelles de Kawabata. Le modèle est gouverné par l’équation du mouvement de Newton et considère que l’objet simulé est discrétisé en un ensemble de particules qui interagissent. Les forces prises en considération dans notre modèle « système de particules » sont réparties en deux catégories: les forces internes (traction, cisaillement, flexion et dissipation) toutes calculées dans les deux directions orthogonales chaîne et trame et les forces externes ( gravité, vent, contact…). Ensuite, les équations dérivées du calcul de forces sont intégrées à l’aide d’une méthode numérique. De cette intégration résulte l’obtention des vitesses et des positions des particules à chaque pas de temps. Des résultats confrontant la théorie et l’expérience et/ou la simulation et la réalité sont présentés.
Dans une autre section de ce travail, nous admettons que le tissu étudié est un matériau continu orthotrope. Nous développons un banc d’essai, qui soumet les éprouvettes à des oscillations libres de torsion, afin de mesurer la rigidité de torsion et le module de cisaillement dans le plan des tissus. Pour lancer sans à coups le test de l’échantillon et permettre des mesures fiables, précises et cohérentes, des poids de tension sont appliqués. Un système d’acquisition et de traitement de données a été développé à partir du logiciel LabVIEW. Un traitement numérique, à l’aide des transformées de Fourier et de Hilbert, du signal recueilli permet de déterminer sa pulsation et son amortissement. Par conséquent, connaissant les dimensions de l’éprouvette, le moment d’inertie de l’arbre et la masse du mors inférieur, nous déterminons la rigidité de torsion et le module du cisaillement dans le plan. Des résultats expérimentaux pour différents matériaux souples sont présentés et valident le banc d’essai avant son exploitation pour un tissu.
Mots clés
Tissu, KES: Kawabata’s Evaluation System, Propriétés mécaniques, Modèle physique, Système de particules, simulation, drapé, banc d’essai de torsion, rigidité de torsion, module de cisaillement.