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Duplessis Kergomard, Yann (2007) Etude expérimentale et numérique de la fissuration intralaminaire et de l'initiation du délaminage de bord libre dans les structures stratifiées pseudo-tissées. Doctorat Sciences et génie des matériaux, MAT-Centre des Matériaux P.M. Fourt, ENSMP p.237.
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Résumé
Nous avons travaillé au cours de cette étude sur des plaques stratifiées en verre/époxy fabriquées à partir de préimprégnés pseudo-tissés. Ces composites sont sujets au délaminage et à la fissuration intralaminaire. L’étude se décompose en quatre grandes étapes. Tout d’abord, une campagne d’essais a été menée, au cours de laquelle les caractéristiques des endommagements intralaminaires transverses et leur cinétique d’évolution ont été déterminées. Cet endommagement présente beaucoup de points communs avec celui observé dans les matériaux non tissés. Toutefois, la structure tissée du matériau a des conséquences sur certaines de ces caractéristiques, en particulier sur sa cinétique d’évolution. Une deuxième
campagne d’essais a été réalisée afin d’étudier le phénomène d’initiation du délaminage aux voisinages des bords. Dans ce but, une méthode d’observation optique innovante a été établie afin de pouvoir visualiser durant les essais les différents mécanismes de dégradation présents.
Nous avons ainsi étudié l’influence de la fissuration intralaminaire et de la structure tissée sur le début du délaminage. En parallèle, ces endommagements ont été modélisés. Ainsi, un modèle de comportement à l’échelle mésoscopique, prenant en compte les dégradations
intralaminaires, a été mis en place. Les effets dus à la refermeture incomplète des fissures a également été prise en compte dans le modèle. De plus, un critère d’initiation du délaminage a été établi. Le critère est construit à partir des composantes du vecteur contrainte de l’interface,
moyennés sur une distance caractéristique. Enfin, une dernière phase a permis de valider le modèle et le critère sur des structures non trouées et trouées.
| Type d'EPrint: | Thèse (Doctorat) |
|---|---|
| Directeur de Mémoire: | Renard, Jacques et Thionnet, Alain |
| Date: | 20 Juin 2007 |
| Jury de Mémoire: | Fitoussi, J. et Chevalier, Y. et Bathias, C. et Landry, C. et Renard, J. et Thionnet, A. |
| Ecole Doctorale: | ED 432 ECOLE DOCTORALE SCIENCES DES METIERS DE L'INGENIEUR |
| Discipline: | Sciences et génie des matériaux |
| Fonds: | ENSMP |
| Institution: | ENSMP |
| Laboratoire: | MAT-Centre des Matériaux P.M. Fourt |
| Sujets: | 4. Science des matériaux, mécanique, génie mécanique |
| Mots-clés libres: | Modeling, Fissuration intralaminaire, Délaminage, Structure stratifiée, Endommagement intralaminaire, Analyse expérimentale, Analyse numérique, Validation modèle, Composite material, Cracking, Delamination, Laminated plate |
| Code ID: | 3369 |
| Déposé par : | Odile ADAM |
| Déposé le : | 10 Avril 2008 |
Table des Matières
I PRESENTATION DU MATERIAU DE L'ETUDE
1 Définitions
2 Dénomination des composants du composite
3 Types de structures testées et modes d'elaboration
4 Caractéristiques du materiau a reception
5 Mécanismes d'endommagement dans les composites
6 Repère de reference et repere local
II ANALYSE EXPERIMENTALE DE L'EVOLUTION DE LA
FISSURATION INTRALAMINAIRE 22
7 Synthèse bibliographique
8 Présentation du protocole experimental de suivi de la fissuration intralaminaire
9. Analyse de l'évolution de la fissuration intralaminaire sur des séquences (02; 90n)s
10. Conclusions
III MODELE UNIFIE D'ENDOMMAGEMENT INTRALAMINAIRE A L'ECHELLE MESOSCOPIQUE
11. Synthèse bibliographique
12. Principes de construction d'une loi de comportement
13. Modélisation de la fissuration intralaminaire dans les composites stratifiés
14. Adaptation du modèle d'endommagement pour le phénomène de rupture de fibres dissymétriques en traction et en compression
15. Prise en compte des déformations irréversibles dues à la présence des fissures
16. Conclusions
IV ANALYSES EXPERIMENTALES ET NUMERIQUES DU DELAMINAGE DE BORD LIBRE
17. Synthèse bibliographique
18. Mise au point d'un moyen d'observation du délaminage de bord libre
19. Moyens numériques d'investigation des phénomènes
20. Dimensionnement des éprouvettes
21. Analyse des essais effectués sur des éprouvettes planes stratifiées non trouées
22. Analyse des essais effectués sur des éprouvettes planes stratifiées trouées
23. Conclusions
V CRITERE D'INITIATION DU DELAMINAGE DE BORD LIBRE DANS UNE PLAQUE PLANE STRATIFIEE
24. Synthèse bibliographique
25. Proposition d'un critère
26. Identification du critère
27. Conclusions
VI Validation des modèles
28. Identification et validation du modèle d'endommagement intralaminaire à l'échelle mésoscopique
29. Identification et validation du critère d'initiation du délaminage
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