Download or read book ETUDE MICROMECANIQUE DE L INFLUENCE DE L ENDOMMAGEMENT A L INTERFACE FIBRE MATRICE SUR LE COMPORTEMENT DE COMPOSITES ORGANIQUES A RENFORTS DISONTINUS written by JOSEPH.. FITOUSSI and published by . This book was released on 1995 with total page 250 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LE TRAVAIL DE THESE REALISE AU COURS DE TROIS ANNEES AU SEIN DU LM3, ENSAM PARIS CONCERNE UNE THEMATIQUE TRES ACTUELLE A SAVOIR LES RELATIONS MICRO-MACRO ET L'ENDOMMAGEMENT DANS LES MATERIAUX COMPOSITES. NOUS PROPOSONS DES LOIS DE COMPORTEMENT ADAPTEES AUX MATERIAUX HETEROGENES (COMPOSITES) A RENFORTS DISCONTINUS INTEGRANT LES PHENOMENES D'ENDOMMAGEMENT SE PRODUISANT A L'ECHELLE MICROSCOPIQUE NOTAMMENT A L'INTERFACE RENFORT/MATRICE. LES MATERIAUX INDUSTRIELS ETUDIES (COMPOSITE SMC VERRE/POLYESTER OU STRATIFIES VERRE/EPOXY), LORSQU'ILS SONT SOUMIS A UN CHARGEMENT EXTERIEUR, SUBISSENT, A L'ECHELLE DES RENFORTS, DIFFERENTS TYPES DE MECANISMES D'ENDOMMAGEMENT. CES DERNIERS SONT IDENTIFIES A L'AIDE D'ESSAIS DE TRACTION REALISES DANS L'ENCEINTE D'UN MEB. CETTE TECHNIQUE EXPERIMENTALE NOUS A PERMIS DE METTRE EN EVIDENCE LEURS INFLUENCES SUR LE COMPORTEMENT MACROSCOPIQUE DU COMPOSITE. POUR LES DEUX MATERIAUX ETUDIES, LA DECOHESION A L'INTERFACE FIBRE/MATRICE APPARAIT COMME LE MECANISME PREDOMINANT. UNE LOI DE COMPORTEMENT ORIGINALE, FONDEE SUR UNE APPROCHE DE TYPE PASSAGE MICRO-MACRO (MODELE D'HOMOGENEISATION) ET S'APPUYANT SUR L'OBSERVATION IN SITU DES MECANISMES DE DEFORMATION EST ALORS PROPOSEE. CETTE LOI EST CONSTRUITE A L'AIDE DE DEUX OUTILS NOUVEAUX. TOUT D'ABORD, AFIN DE PREDIRE L'AMORCAGE ET LA PROPAGATION DES MICRO-FISSURES, NOUS INTRODUISONS, A L'ECHELLE LOCALE, LA NOTION DE CRITERE DE DECOHESION A L'INTERFACE FIBRE/MATRICE. UNE METHODE NOUVELLE D'IDENTIFICATION DE CE CRITERE EST PROPOSEE COUPLANT MODELE ET EXPERIENCE. ENFIN, L'ANISOTROPIE LOCALE INDUITE PAR L'ENDOMMAGEMENT EST TRADUITE PAR LE CONCEPT DE MICROSTRUCTURE EQUIVALENTE TRADUISANT LE COMPORTEMENT DE LA MICROSTRUCTURE ENDOMMAGEE A L'ECHELLE DE LA FIBRE. DEUX MODELES DISTINCTS SONT FONDES SUR DEUX METHODES AYANT POUR BUT DE SIMULER LA PRESENCE DES FISSURES INTERFACIALES (FISSURE EQUIVALENTE) OU DE TRADUIRE LEURS EFFETS SUR LA PERTE DE RIGIDITE LOCALE ET SUR L'ANISOTROPIE DU SYSTEME FIBRE+FISSURE (FIBRE ANISOTROPE EQUIVALENTE). DES COMPARAISONS EXPERIENCE/SIMULATION A L'ECHELLE MICRO ET MACROSCOPIQUE MONTRENT UNE BONNE CORRELATION

Download or read book Influence de l interface fibre matrice sur l endommagement et le comportement m canique de composites thermoplastiques fibres de verre continues written by Damien Larivière and published by . This book was released on 2001 with total page 170 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le développement de nouveaux composites co-mêlés à fibres continues et matrice thermoplastiques de grande diffusion verre/PP a apporté a priori une solution technologique, économiquement satisfaisante, aux problèmes de conservation, de mise en œuvre, de fragilité voire de recyclage des composites thermodurcis. Cependant, la jeunesse de ces nouveaux matériaux constitue paradoxalement un frein à une utilisation industrielle plus large, du fait d'une maîtrise imparfaite de leur comportement, notamment pour ce qui est du rôle de l'interface fibre/matrice. Le programme de recherche développé dans le cadre de ce travail a permis de préciser la sensibilité de diverses méthodes expérimentales (traction transversale, mécanique de la rupture, émission acoustique, fractographie) au paramètre 'interface', de mettre en évidence, d'une part, certaines grandeurs caractéristiques susceptibles d'être influencées de manière conséquente par une modification de la qualité interfaciale dans des proportions dépassant parfois 100% et, d'autre part, les effets séparés et couplés d'ensimages des renforts et de couplage de la matrice en termes de niveau d'adhésion fibre/matrice. Il est apparu en particulier qu'il était économiquement plus intéressant de porter les efforts de développement sur les ensimages des renforts plutôt que sur le couplage des matrices. A été mise en évidence, en outre, une instabilité du réseau physico-chimique constituant l'interphase entraînant la variation du comportement mécanique macroscopique du matériau au cours du temps dans des proportions significatives. Enfin, l'application de la mécanique de la rupture en mode I a permis de séparer les mécanismes d'amorçage et de propagation de fissures sur lesquels la qualité de l'interface/interphase a une influence spécifique.

Download or read book Contribution la compr hension et la mod lisation du comportement m canique de mat riaux composites renfort en fibres v g tales written by Abdelmonem Elouaer and published by . This book was released on 2011 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'industrie des matériaux composites ne cesse d'évoluer et de croître en mettant en place de nouveaux matériaux et de nouvelles technologies. En substitution des matériaux d'origine fossile que les matériaux d'origine naturelles (et surtout végétales) commencent à voir le jour. C'est dans ce contexte que notre travail de recherche est proposé. Il s'intéresse à la caractérisation du comportement mécanique d'un composite à matrice Polypropylène, renforcé avec des fibres de Chanvre et du bois de Chanvre (Chènevotte). Les différents moyens et techniques de caractérisation, utilisés par la présente étude, ont montré que ces nouveaux matériaux sont dotés de propriétés, en particulier mécaniques, de haut niveau, qui viennent rivaliser avec celles des autres composites classiques à base de fibres de verre et de carbone.Les essais expérimentaux en statique et de fatigue, ont révélé beaucoup de détails en comparaison avec d'autres matériaux composites. Ces informations ont permis de créer une sorte de base de données qui pourra servir de référence pour d'autres composites de la même famille à base de fibres végétales. Ainsi, des mécanismes d'endommagement ont été mis en évidence grâce aux essais mécaniques (traction monotone, charge-décharge, ...) associés à des observations microscopiques (Microscope Electronique à Balayage), et à des outils de détection du dommage basés sur l'émission acoustique. Par le biais de cette technique, nous avons pu apprécier la qualité et l'importance de l'interface fibre/matrice qui est un paramètre fondamental pour la présente étude et pour la détermination de la loi de comportement du composite.La modélisation micromécanique a été intégrée dans ce travail de thèse, grâce au modèle de Mori-Tanaka. Le comportement des matériaux à l'endommagement n'a pas été pris en considération ; seule l'élasticité a été étudiée. A l'aide de ce modèle, nous avons pu remonter aux propriétés intrinsèques des constituants (le module d'élasticité longitudinale des renforts: Chanvre et Chènevotte).

Download or read book CONTRIBUTION A L ETUDE DU COMPORTEMENT THERMOMECANIQUE DE MATERIAUX COMPOSITES POUR APPLICATIONS AEROSPATIALES written by Jean-Pierre Hébert and published by . This book was released on 1992 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LE ROLE PRIMORDIAL DE LA LIAISON D'INTERFACE ENTRE MATRICE ET FIBRE AINSI QUE L'INFLUENCE DE LA GEOMETRIE ET DE L'ORIENTATION DES RENFORTS ONT ETE DEMONTRES A PARTIR DES PRINCIPES DU RENFORCEMENT. A L'AIDE DES MODELES DE CALCUL CORRESPONDANT AUX RECHERCHES LES PLUS RECENTES, DES MECANISMES DE COMPORTEMENT THERMOMECANIQUE ONT ETE ELABORES POUR LES MATERIAUX COMPOSITES ORGANIQUES, METALLIQUES ET CERAMIQUES. UNE ANALYSE DES FACIES DE RUPTURE SOUS DIFFERENTES SOLLICITATIONS A PERMIS DE RELIER LES MECANISMES DE COMPORTEMENT THERMOMECANIQUE AVEC LA CAPACITE DU MATERIAU COMPOSITE ET DE SA MICROSTRUCTURE A TRANSFERER LES CONTRAINTES MACROSCOPIQUES AU NIVEAU DE L'INTERFACE FIBRE-MATRICE. L'EFFET DE L'ENDOMMAGEMENT ET DES IMPERFECTIONS DE STRUCTURE EVENTUELS A ETE ETUDIE. DES TECHNIQUES APPLIQUEES A LA CONNAISSANCE DE LA LIAISON INTERFACIALE MATRICE-RENFORT ONT ETE DEVELOPPEES, UNE METHODE ORIGINALE DE CARACTERISATION PAR ANALYSE ENTHALPIQUE DIFFERENTIELLE A ETE MISE AU POINT. DES MATERIAUX COMPOSITES PERFORMANTS CORRESPONDANT AUX BESOINS NOUVEAUX DES APPLICATIONS AEROSPATIALES ONT ETE PRESENTES. L'ETUDE D'UN PROCEDE D'ELABORATION D'UN MATERIAU COMPOSITE ECONOMIQUE A BASE D'ALUMINIUM RENFORCE PAR DES FIBRES DE CARBONE, OBTENU PAR COFILAGE A ETE FAITE. L'IMPORTANCE DU DEVELOPPEMENT DES MATRICES INTERMETALLIQUES ET CERAMIQUES ET DES MATERIAUX COMPOSITES CARBONE-CARBONE A ETE MISE EN EVIDENCE POUR LES EMPLOIS A TRES HAUTE TEMPERATURE DES PROJETS FUTURS

Download or read book Etude microm canique des interfaces fibre de carbone lastom re dans des mat riaux composites mod les written by Anas El Maliki and published by . This book was released on 1994 with total page 172 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'utilisation croissante de matériaux composites renforcés par des fibres de carbone et, principalement, ceux à base d'élastomères requiert la maîtrise des phénomènes interfaciaux entre la fibre et la matrice. Le but de cette étude est d'évaluer la capacité interfaciale de transfert de charge mécanique de la matrice à la fibre dans des composites modèles à monofilament au moyen du test de fragmentation. Des systèmes constitués de fibres de carbone de haute résistance et de matrices à caractère élastomère ont été étudiés. La plupart des résultats ont été analysés en accord avec un modèle récent reliant la résistance au cisaillement interfacial à l'énergie réversible d'adhésion W, montrant que les interactions physico-chimiques entre la fibre et la matrice déterminent, pour une large part, le comportement mécanique de l'interface. Cependant pour les systèmes fibre-matrice considérés, le résultat majeur est que les valeurs expérimentales DE s'écartent considérablement des prévisions théoriques. Les modèles micromécaniques retenus dans cette étude et concernant l'influence sur le processus de fragmentation soit d'un phénomène de friction apres décohésion interfaciale, soit de la contribution des énergies cohésives des matériaux en présence, n'ont pu expliquer que très partiellement les résultats obtenus. lors du test de fragmentation, un effet viscoélastique dissipatif dépendant de la vitesse d'élongation et de la température, ne peut être totalement exclu, et montrerait si l'on se place dans l'analyse de de Gennes, que la vitesse du processus de rupture à l'interface fibre-matrice est élevée. Toutefois, l'hypothèse de la présence d'une interphase de type vitreux a toute température reste la plus prometteuse pour expliquer un tel comportement. Ces interphases, analysées également dans d'autres études, interviendraient alors sur le processus de fragmentation par le biais de leur module d'élasticite. L'ensemble des résultats obtenus a ainsi trouvé une explication logique. D'autre part, il est concevable que l'existence d'une telle couche interfaciale au voisinage des fibres puisse affecter les performances finales de tels matériaux

Download or read book Mod lisation microm canique de l effet des chargements cycliques et de la vitesse de d formation sur l endommagement de l interface fibre matrice dans les composites SMC written by Houssem Ayari and published by . This book was released on 2020 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'objectif de cette étude est de modéliser les réponses mécaniques de deux matériaux composites SMC soumis à des sollicitations de types fatigue et dynamique. Pour mener à bien cet objectif, une étude bibliographique a été menée sur les propriétés et la modélisation des comportements dynamique et cyclique des matériaux composites à renforts discontinus. L'endommagement à l'interface fibre-matrice apparait comme étant le phénomène moteur dans les composites SMC dont le comportement peut être qualifié d'élastique endommageable. Ainsi, un modèle micromécanique basé sur une technique d'homogénéisation dans lequel un critère local statistique de rupture à l'interface fibre-matrice a été introduit a été développé et a permis de traduire le comportement monotone des SMC étudiés a été développé. Les résultats expérimentaux extraits de la littérature ont permis l'extension du modèle micromécanique aux cas des chargements cycliques et dynamiques. Quatre approches complémentaires tous fondé sur la prise en compte des dommages interfaciaux ont été développées. Notamment, le critère a été formulé en fonction des contraintes limites normales et tangentielles locales, des vitesses de chargement locales correspondantes et du nombre de cycle afin de prédire le comportement dynamique et cyclique. Ainsi, les réponses mécaniques sous chargement monotone, la dégradation progressive des propriétés mécaniques sous chargement dynamique et cyclique et la durée de vie des deux composites SMC étudiés ont pu être prédites avec une bonne concordance avec les résultats expérimentaux obtenus à l'échelle microscopique et macroscopique.

Download or read book tude du comportement m canique et de l endommagement de composites thermoplastiques renforc s de fibres courtes de chanvre written by Florian Gehring and published by . This book was released on 2013 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Afin de limiter l'utilisation des ressources fossiles, les composites à fibres naturelles semblent être une alternative prometteuse aux composites à fibres synthétiques. Ainsi cette thèse se propose d'étudier un composite thermoplastique renforcé par des fibres courtes d'origine végétale (polypropylène/chanvre). En effet, la température de mise en forme du PP permet l'incorporation de renforts naturels. De plus la culture du chanvre est relativement aisée en Lorraine. Ces composites ont été élaborés via compoundage - moulage par injection. Ce travail s'appuie sur une démarche de caractérisation du comportement thermomécanique de ces composites dans le domaine quasi-statique en prêtant particulièrement attention à l'influence de la vitesse de déformation, de la fraction volumique de chanvre et de la température. L'endommagement a été mis en évidence par des essais de type charge-décharge-maintien et par un suivi in-situ par thermographie infrarouge. Cette étude a montré une rupture « quasi-fragile » par fissuration de la matrice quelque soit le taux de renfort. Une étude statistique complète de la microstructure en terme de distribution d'orientation et de répartition spatiale des fibres a été conduite par tomographie aux rayons X et a permis de développer un algorithme de génération automatique d'un modèle éléments-finis intégrant les distributions d'orientation et de répartition ainsi que les facteurs géométriques des fibres (L,Ø). Cet algorithme permet de rendre compte, dans la modélisation, de l'interaction complexe entre les fibres supposées élastiques isotropes. Enfin, la modélisation par éléments-finis du comportement du composite PPC est entreprise. Le comportement élastique avec endommagement progressif de la matrice est obtenu suivant un formalisme micromécanique dans lequel celle-ci est considérée comme un solide élastique isotrope affaibli par des microfissures de forme penny-shapped. Ce comportement est implémenté sur abaqus via une routine Fortran. Cette démarche offre de bonnes capacités de prédiction et ouvre des perspectives d'optimisation de ce matériau.

Download or read book ETUDE DE L INTERFACE FIBRE MATRICE PAR ESSAI DE MICROINDENTATION CAS DES COMPOSITES A FIBRE DE VERRE ET MATRICE ORGANIQUE written by MONDHER.. ZIDI and published by . This book was released on 1998 with total page 129 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LE BUT DE NOTRE TRAVAIL EST LA CARACTERISATION MICRO-MECANIQUE PAR INDENTATION INSTRUMENTEE DE L'INTERFACE FIBRE/MATRICE DANS DES MATERIAUX COMPOSITES A MATRICES THERMODURCISSABLES. AFIN DE RESOUDRE LE PROBLEME D'IDENTIFICATION DE LA CHARGE DE DECOHESION PERMETTANT LA RUPTURE DE LA LIAISON FIBRE/MATRICE, NOUS AVONS PROPOSE UNE METHODE DE DEPOUILLEMENT DE LA COURBE DE MICROINDENTATION. ELLE CONSISTE A DISSOCIER LA COMPOSANTE DU DEPLACEMENT DE L'INDENTEUR RELATIVE A L'INDENTATION ELASTO-PLASTIQUE DE LA FIBRE U#E#P DE CELLE QUI CORRESPOND AU DEPLACEMENT DE LA SURFACE DE CETTE DERNIERE U#E, POUR LAQUELLE UNE MODELISATION PERMETTANT DE REMONTER A LA CHARGE DE DECOHESION A ETE ETABLIE. UN DES PRINCIPAUX AVANTAGES DU MODELE DEVELOPPE RESIDE DANS LA PRISE EN COMPTE DE L'ENVIRONNEMENT LOCAL DE LA FIBRE INDENTEE AU TRAVERS D'UNE MESURE DE LA COMPLIANCE DU SYSTEME. POUR VALIDER CE MODELE, NOUS L'AVONS APPLIQUE AUX COURBES DE MICROINDENTATION FAITES SUR DES MATERIAUX COMPOSITES QUI DIFFERENT PAR LA NATURE DE LA MATRICE. QUELLE QUE SOIT LA NATURE DE LA MATRICE, DES VALEURS SATISFAISANTES DES CONTRAINTES DE DECOHESION INTERFACIALES ONT PU ETRE OBTENUES. POUR CERTAINS ESSAIS, LE MODELE DEVELOPPE NE PERMET PAS D'AVOIR UNE BONNE COHERENCE ENTRE LA COURBE THEORIQUE ET EXPERIMENTALE. UN RAFFINEMENT DE LA MODELISATION PROPOSEE S'EST IMPOSE. DANS UN PREMIER TEMPS, NOUS AVONS DEVELOPPE UN MODELE QUI PERMET DE DECRIRE LE COMPORTEMENT A L'INTERFACE DANS LE CAS OU LA CONTRAINTE DE CISAILLEMENT A L'INTERFACE DEFIBREE #G EST DIFFERENTE DE CELLE DE DECOHESION #0. DANS UN DEUXIEME TEMPS, NOUS AVONS ETABLI UN MODELE DANS LEQUEL NOUS AVONS INTRODUIT UNE LOI D'INTERFACE (U) ASSEZ GENERALE. L'APPLICATION DE CES MODELES A DES COURBES DE MICROINDENTATIONS A DONNE DES RESULTATS ACCEPTABLES. DANS LA DERNIERE PARTIE DE NOTRE TRAVAIL, NOUS AVONS ETUDIE L'HYSTHERESIS OBTENUE LORS D'UN ESSAI DE MICROINDENTATION. NOUS AVONS MONTRE QUE NOUS SOMMES EN PRESENCE D'UN COMPORTEMENT TYPIQUE DU MODELE DE MASING DONT ON A DETERMINE, PAR LA SUITE, LES PROPRIETES.

Download or read book tude et mod lisation du comportement et de l endommagement d un composite inject matrice PEEK renforc e de fibres courtes de carbone written by Jeremy Crevel and published by . This book was released on 2014 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Durant ces dernières décennies les matériaux composites organiques ont subi un très grand essor dans le domaine des structures aéronautiques. Leur principal avantage est d’alléger les structures tout en gardant de bonnes propriétés mécaniques. De plus, leur microstructure leur permet d’avoir un caractère multi-fonctionnel, ce qui facilite leur intégration pour remplacer les technologies existantes. Dans l’industrie aéronautique, il existe un besoin croissant de grande quantité de petite et moyenne pièces (clips, éléments de jonctions). Cependant, il est aujourd’hui difficile de fabriquer en série des pièces ayant des formes tridimensionnelles complexes par des procédés conventionnels (autoclave). Ainsi, l’orientation envisagée est d’utiliser les procédés de la « famille » automobile pour des applications aéronautiques « semi-structurales », comme le moulage par injection de composites thermoplastiques renforcés de fibres courtes. Cette application nécessite une maîtrise et une fiabilisation du procédé ainsi que des propriétés induites. Ceci a été réalisé par l’identification et la quantification des effets des paramètres qui influent significativement sur la microstructure et les propriétés macroscopiques, par un plan d’expériences. De plus, le dimensionnement de telles pièces requiert une modélisation robuste du comportement mécanique pour prédire au mieux leur capacité d’utilisation. Les données sur la microstructure ont permis d’alimenter un modèle micromécanique comportant un critère d’endommagement de l’interface fibre/matrice. Développé sur un code éléments finis industriel, il a permis de prédire les résultats expérimentaux d’une pièce industrielle.

Download or read book Etude du r le des interfaces et interphase dans le comportement la rupture de microcomposites unidirectionnels matrice fragile par Nathalie Piquenot written by Nathalie Piquenot and published by . This book was released on 1992 with total page 194 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LES COMPORTEMENTS MECANIQUES DES MATERIAUX COMPOSITES A MATRICE CERAMIQUE RENFORCES PAR DES FIBRES CONTINUES SONT FORTEMENT DEPENDANTS DES CONDITIONS DE COUPLAGE ENTRE FIBRE ET MATRICE. LA COMPREHENSION DES MECANISMES D'ENDOMMAGEMENT ET DE RUPTURE DE LA CELLULE DE BASE, CONSTITUEE D'UNE FIBRE ENTOUREE DE SA GAINE DE MATRICE, EST DONC ESSENTIELLE. L'ETUDE DE L'INFLUENCE DES CONDITIONS DE TRANSFERT DE CHARGE ENTRE FIBRE ET MATRICE SUR LES MODES DE RUPTURE DES MICROCOMPOSITES ET LEUR EVOLUTION EN FONCTION DE LA TEMPERATURE, A ETE ABORDEE A L'AIDE D'UNE SIMULATION NUMERIQUE, EN S'APPUYANT SUR LES CONCEPTS ENERGETIQUES. L'INFLUENCE DES PROPRIETES ELASTIQUES ET DE DILATATION DES MATERIAUX COUPLES, DES EPAISSEURS ET ANISOTROPIES DES INTERPHASES ENTRE FIBRE ET MATRICE, AINSI QUE DES CONDITIONS DE FROTTEMENT AUX INTERFACES, A ETE MISE EN EVIDENCE DE MANIERE A FAIRE RESSORTIR LES PARAMETRES PERMETTANT DE DIMINUER LA FRAGILITE DES MATERIAUX COMPOSITES A MATRICE CERAMIQUE

Download or read book Influence de la pr impr gnation sur le comportement m canique des composites verre matrice ettringitique written by Omayma Homoro and published by . This book was released on 2019 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ces dernières années, les matériaux composites à matrices minérales ont suscité un grand intérêt dans le domaine du génie civil, en raison de leurs multiples avantages tels que la grande résistance en traction, le comportement pseudo-ductile, la facilité de mise en oeuvre, la nontoxicité et la compatibilité aux substrats. Toutefois, l'efficacité de ces composites est souvent limitée du fait de la faible adhérence du renfort avec la matrice. Cela est du à la faible pénétration des particules de la matrice entre les filaments internes du fil, ce qui entraine une rupture prématurée du matériau. Ce travail a pour but d'améliorer l'adhérence fil-matrice par pré-imprégnation du renfort, afin d'optimiser le comportement mécanique des composites. Deux méthodes de pré-imprégnation ont été utilisées : pré-imprégnation classique par voie humide et pré-imprégnation par voie sèche. Cette dernière se base sur l'application d'un champ électrostatique alternatif permettant la pénétration de la poudre au sein du renfort. La première méthode a déjà été utilisée dans la littérature et a permis d'améliorer les propriétés mécaniques du composite. Cependant, son utilisation reste limitée aux éléments préfabriqués simples contrairement à la deuxième méthode qui peut être appliquée pour réaliser des éléments de construction de grande taille, ou bien pour le renforcement et la réparation des structures in situ. La présente étude s'appuie sur une analyse multi-échelles permettant d'aborder le problème d'adhérence à l'échelle d'interface (fil-matrice) et à l'échelle du composite (fil-matrice et textile-matrice). Tout d'abord, des essais d'arrachement ont été conduits sur des fils de verre enrobés dans une matrice ettringitique. Huit configurations ont été étudiées afin d'évaluer l'effet du processus de pré-imprégnation et le type des matériaux de pré-imprégnation à sec. Il en sort que le comportement d'arrachement est amélioré par pré-imprégnation du fil par voie humide et sèche mais, précisons que par voie sèche, l'amélioration est significative seulement dans le cas d'utilisation de poudre de particules très fines. Une modélisation numérique de l'essai d'arrachement a été également réalisée afin d'identifier les propriétés d'interface fil-matrice. En se basant sur ces résultats, une étude expérimentale et numérique du comportement en traction des composites fil-matrice a été ensuite réalisée. Cinq configurations ont été retenues, après avoir écarté les prétraitements de fil ayant eu un effet néfaste sur l'adhérence fil-matrice. Il s'est avéré que les deux procédés contribuent à une augmentation significative des propriétés mécaniques du composite. De plus, un modèle numérique 3D a été développé pour simuler l'essai de traction d'un composite sec et pré-imprégné. Il a permis d'une part de prédire le comportement global du matériau et d'autre part d'apporter une meilleure compréhension de ce comportement grâce à l'analyse des états de déformation et de contrainte au niveau du fil, de la matrice et de l'interface. Enfin, une comparaison de l'effet des deux procédés de pré-imprégnation a été établie à l'échelle du composite textile-matrice au moyen d'essais de traction et d'analyse de corrélation d'image. Cinq différents types de tissu de verre unidirectionnel ont été utilisés. La pré-imprégnation par voie sèche a démontré la plus forte amélioration des performances du composite quel que soit le grammage du tissu, contrairement à la pré-imprégnation par voie humide qui trouve sa limite quand le textile devient dense.

Download or read book Etude in situ de l endommagement des mat riaux composites matrice organique par tomographie rayons X written by Philippe Fosso and published by . This book was released on 1992 with total page 136 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La première partie de l'étude a consisté à équiper un scanner ND8000 de machines d'essais mécaniques permettant de procéder à des observations in-situ de l'endommagement. Pour ce faire, des micro-machines de traction, de compression, et de délaminage mode I ont été conçues et construites. Elles fonctionnent à l'intérieur de l'orifice du scanner et sont capables d'appliquer des sollicitations monotones. Leur fonctionnement est compatible avec celui du scanner. Ainsi leur influence sur l'atténuation aux rayons X qui permettent de caractériser les matériaux étudiés est très faible. La seconde partie de l'étude a consisté à étudier l'influence de l'état de contraintes mécaniques sur l'endommagement des élastomères et des matériaux composites à fibre de verre et matrice organique. cette étude est traduite par une analyse des modifications de structure, de la création du dommage, de sa composition et de son évolution au cours des différentes phases du chargement mécanique, à travers l'analyse des profils d'atténuation acquis a ces différentes phases et par la technique d'analyse d'images. Ces deux points constituent l'originalité de ce travail. Une étude comparative de l'état d'endommagement en mesures in-situ, sous contrainte et hors contraintes, est menée et permet de mettre en évidence l'influence de l'état de contraintes mécaniques sur la composition de la zone endommagée et sur la densité tomographique, qui est lie à la microstructure de la zone endommagée. Pour compléter et approfondir les analyses, des études sont menées avec les techniques de contrôle non destructifs telles que la radiographie classique, la transparence, la micrographie et la fractographie. L’utilisation conjointe de la tomographie, de la radiographie et de la transparence permettent de montrer que la zone endommagée en compression a une forme elliptique tridimensionnelle qui est conservée pendant les différentes phases d'évolution de l'état de contrainte mécanique. Ce caractère tridimensionnel de la zone endommagée impose l'utilisation d'une expression du taux de restitution d'énergie par unité de volume endommagée et non celle du taux de restitution pour décrire le comportement du composite. La forme du front de délaminage dans les matériaux composites verre/époxy est parabolique. La taille et la forme de la parabole sont fonction du niveau de chargement et du matériau. Les résultats obtenus sont confrontes a un modèle analytique trouve dans la littérature.

Download or read book ETUDE MICROMECANIQUE DU COMPORTEMENT DE STRUCTURES COMPOSITES A RENFORTS DISCONTINUS written by GUANG.. GUO and published by . This book was released on 1997 with total page 245 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LES MATERIAUX ETUDIES DANS CE TRAVAIL EST UN COMPOSITE DE TYPE S.M.C. (SHEET MOULDING COMPOUND). CE MATERIAU EST CONSTITUE DE DEUX PHASES PRINCIPALES: LA MATRICE POLYESTER CHARGEE ET LES FIBRES DE VERRE COURTES ORIENTEES DE MANIERE ALEATOIRE. UNE LARGE UTILISATION DE CE TYPE DE MATERIAUX DANS L'INDUSTRIE AUTOMOBILE EST FONDEE SUR LES INTERETS SUIVANTS: UNE FACILITE DE MISE EN UVRE, DE BONNES PROPRIETES MECANIQUES, UNE DENSITE RELATIVEMENT FAIBLE, LES FAIBLES COUTS DE PRODUCTION MAIS CETTE UTILISATION NOUS POSE AUSSI LES PROBLEMES SUIVANTS: L'EVALUATION DES PROPRIETES MECANIQUES DU COMPOSITE ET LE DIMENSIONNEMENT DE LA STRUCTURE EN COMPOSITE. CETTE ETUDE CONSTITUE UNE CONTRIBUTION A LA RESOLUTION DE CES PROBLEMES. CE TRAVAIL SE DECOMPOSE EN TROIS ETAPES PRINCIPALES: (1) CHOIX D'UN MODELE. UNE EXTENSION DU MODELE DE MORI ET WAKASHIMA EST ETABLIE. CELA NOUS A PERMIS D'ETUDIER LE COMPORTEMENT ELASTIQUE D'UN COMPOSITE RENFORCE PAR DES FIBRES COURTES ORIENTEES ALEATOIREMENT DANS L'ESPACE DU MATERIAU. (2) IDENTIFICATION DES MECANISMES D'ENDOMMAGEMENT AU SEIN DU MATERIAU ET INTEGRATION DE CES PHENOMENES DANS LE MODELE. CE TRAVAIL EST EFFECTUE PAR DES ESSAIS DE TRACTION ET DES OBSERVATIONS A L'AIDE D'ESSAIS EFFECTUES DANS LE MEB. UN CRITERE LOCAL DE RUPTURE DE L'INTERFACE FIBRE/MATRICE EST DETERMINE DE FACON STATISTIQUE EN PRENANT EN COMPTE L'HETEROGENEITE DU MATERIAU. CE CRITERE EST INTRODUIT DANS LE MODELE ET VALIDE SUR UN VOLUME ELEMENTAIRE REPRESENTATIF. (3) IMPLANTATION DU MODELE DANS UN CODE DE CALCUL PAR ELEMENTS FINIS. LE MODELE DE TYPE PASSAGE MICRO-MACRO A ETE IMPLANTE DANS LE CODE ELEMENTS FINIS ABAQUS. DES VALIDATIONS SONT ENSUITE FAITES EN COMPARANT LES RESULTATS EXPERIMENTAUX ET NUMERIQUES VIA DES ESSAIS DE FLEXION QUATRE POINTS, TORSION ET FLEXION-TORSION COMBINEES. LES CALCULS DE STRUCTURES, AVEC LE MODELE DE COMPORTEMENT ELASTIQUE ENDOMMAGEABLE NOUS PERMETTENT DE PREVOIR LA DISTRIBUTION ET L'EVOLUTION DES ENDOMMAGEMENTS AU COURS DU CHARGEMENT. L'ANISOTROPIE DE LA RIGIDITE EFFECTIVE ET DE L'ENDOMMAGEMENT DU MATERIAU PEUVENT ETRE ESTIMES POUR UNE SOLLICITATION NON HOMOGENE, A PARTIR DES ANALYSES A L'ECHELLE DU RENFORT

Download or read book tude de la r sistance l impact et de l endommagement des composites stratifi s matrice Elium acrylique written by Gbèssiho Raphaël Kinvi-Dossou and published by . This book was released on 2018 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Face aux défis environnementaux actuels, les industriels ont mis en œuvre de nouveaux matériaux recyclables et permettant une réduction significative de la masse. Le développement de la résine thermoplastique Elium par ARKEMA s'inscrit dans cette problématique. L'utilisation de cette résine pour la fabrication de pièces composites qui peuvent être sujettes à des dommages d'impact, nécessite au préalable des études, dans le but de comprendre leurs mécanismes de ruine sous ce type de sollicitation. Ainsi, la présente thèse propose une contribution à l'analyse multi-échelle de la tenue à l'impact des composites stratifiés à base de la résine Elium. Une étude expérimentale préliminaire a permis de confirmer la meilleure résistance à l'impact des composites à matrice Elium acrylique, comparativement à celles des composites thermodurcissables conventionnels. Ensuite, les performances à l'impact des composites stratifiés ont été améliorées par l'introduction de copolymères à blocs dans la matrice. Ces derniers sont capables de former des micelles de tailles nanométriques et ainsi d'améliorer la ténacité de la matrice acrylique. Les effets de l'énergie d'impact, de la température et de la composition en nanocharges sur la réponse du matériau composite ont été analysés. Afin de proposer un outil d'aide à la prédiction de la réponse à l'impact des matériaux fibres de verre/Acrylique, deux stratégies de modélisation ont été retenues. La première modélisation (macroscopique) considère le pli tissé du stratifié comme un matériau homogène tandis que la seconde (mésoscopique) utilise une description géométrique de l'ondulation et de l'entrecroisement des torons noyés dans la résine Elium. Ces deux modèles considèrent des zones cohésives à l'interface entre les plis adjacents pour simuler le délaminage interlaminaire. Des essais de délaminage (expérimentaux et numériques) ont permis d'alimenter le modèle d'endommagement de l'interface interplis. D'autre part, des essais de caractérisation du comportement mécanique et de l'endommagement du matériau couplés à l'homogénéisation multi-échelle des matériaux par la Mécanique du Génome de Structure ont permis d'identifier les paramètres du modèle macroscopique. A l'échelle mésoscopique, le modèle géométrique a été réalisé grâce au logiciel Texgen. Ce logiciel permet d'obtenir une description approchée mais réaliste de l'ondulation des torons de fibres. La même description a servi à l'homogénéisation numérique multi-échelle des stratifiés étudiés. La simulation numérique de l'impact basse vitesse a été effectuée au moyen du logiciel d'éléments finis ABAQUS/Explicit. Les modèles de comportement du matériau ont été implémentés via la routine utilisateur VUMAT. Les résultats obtenus offrent une bonne corrélation avec les données expérimentales.

Download or read book Etude exp rimentale et th orique de l influence de la qualit de l interface fibre matrice sur le comportement en fluage du polypropyl ne charg de fibres de verres courtes written by Eric Ségard and published by . This book was released on 2001 with total page 312 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:

Download or read book Caract risation micro m canique de l interface fibre matrice dans des composites verre expoxy written by Mohamed Kharrat and published by . This book was released on 1996 with total page 216 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: DANS LE CADRE DE CE TRAVAIL NOUS AVONS MENE UNE ETUDE MICRO-MECANIQUE DES PROPRIETES DE L'INTERFACE FIBRE/MATRICE DANS DES COMPOSITES UNIDIRECTIONNELS VERRE/EPOXY DIFFERANT PAR LE TRAITEMENT D'ENSIMAGE DE LA FIBRE. LES PROPRIETES DE RESISTANCE DE L'INTERFACE ONT ETE MESUREES A L'AIDE DU TEST DE MICROINDENTATION. UN TRAITEMENT SPECIFIQUE DES COURBES CHARGE/DECHARGE A PERMIS D'INTRODUIRE LA COURBE D'INDENTATION REDUITE DONNANT L'EVOLUTION DE LA CHARGE D'INDENTATION EN FONCTION DU DEPLACEMENT DE LA SURFACE DE LA FIBRE. LA MODELISATION DE CETTE COURBE PERMET DE REMONTER A UNE RESISTANCE INTERFACIALE EN CISAILLEMENT PRENANT EN COMPTE L'ENVIRONNEMENT LOCAL DE LA FIBRE. LES RESULTATS OBTENUS ONT ETE RELIES AUX PROPRIETES THERMO-MECANIQUES DES ENSIMAGES. NOUS NOUS SOMMES EGALEMENT INTERESSES A L'ETUDE DU COMPORTEMENT TRIBOLOGIQUE DE L'INTERFACE FIBRE/MATRICE MIS EN JEU DANS LES ZONES DE DECOHESION SUITE A DES SOLLICIATIONS CYCLIQUES. CECI A ETE POSSIBLE A L'AIDE D'UN DISPOSITIF EXPERIMENTAL, QUE NOUS AVONS DEVELOPPE, PERMETTANT DE FAIRE UN EFFET LOUPE SUR L'INTERFACE FIBRE/MATRICE EN TRAVAILLANT SUR UN MASSIF DE VERRE EN CONTACT AVEC UN MASSIF D'EPOXY SOUS SOLLICITATION TANGENTIELLE EN PETITS DEBATTEMENTS. TROIS REGIMES DE FROTTEMENT PAR PETITS DEBATTEMENTS RELIES A L'EVOLUTION DES CONDITIONS DE SOLLICITATION AU COURS DE L'ESSAI ONT ETE IDENTIFIES. L'ANALYSE DE CES REGIMES MONTRE UNE AUGMENTATION DU COEFFICIENT DE FROTTEMENT AVEC LE NOMBRE DE CYCLES NOTAMMENT DU A DES MODIFICATIONS MICROSTRUCTURALES DANS LES COUCHES SUPERFICIELLES D'EPOXY. LA VISUALISATION IN-SITU DU L'AIRE DE CONTACT, A TRAVERS L'ECHANTILLON DE VERRE, A PERMIS DE DEGAGER LES MECANISMES D'ENDOMMAGEMENT. DANS LE CAS D'UNE INTERFACE VERRE NU/EPOXY, LA DEGRADATION DU CONTACT S'EFFECTUE MAJORITAIREMENT PAR FISSURATION DE L'EPOXY. LA PRESENCE D'UNE INTERPHASE, SUITE AU TRAITEMENT D'ENSIMAGE DU VERRE, FAVORISE LA FORMATION D'UN TROISIEME CORPS DONT LA NATURE ET LE COMPORTEMENT SONT RELIES AUX PROPRIETES PHYSICO-CHIMIQUES DE L'INTERPHASE. LES EVOLUTIONS NOTEES LORS DE L'ESSAI DE FROTTEMENT PAR PETITS DEBATTEMENTS PRESENTENT DES ANALOGIES DIRECTES AVEC LES RESULTATS DE L'ESSAI DE MICROINDENTATION CYCLIQUE

Download or read book Mod les tridimensionnels d endommagement de mat riaux composites matrice c ramique en dynamique rapide written by Corinne Aymard-Vinet and published by . This book was released on 1997 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'objet de cette recherche est la modelisation de l'endommagement des materiaux composites a matrice ceramique, soumis a des sollicitations dynamiques. Apres une analyse phenomenologique du comportement a l'impact de ces materiaux, plus particulierement d'une ceramique renforcee par des fibres courtes et d'un stratifie a matrice vitroceramique, des outils mathematiques capables de decrire le comportement non-lineaire de ces materiaux ont ete mis en place dans le code explicite lagrangien dyna3d. La recherche s'est articulee autour de trois points. ? Un modele d'endommagement micromecanique, prenant en compte l'anisotropie induite par le chargement et le caractere unilateral des ceramiques a ete construit pour reproduire le comportement des materiaux fragiles. Cet endommagement est evolutif et tridimensionnel. ? Un algorithme de contact-impact, permettant en particulier de modeliser le delaminage pour un composite stratifie, a ete introduit dans le code dyna3d. Il s'appuie sur la resolution d'un probleme non-lineaire de riemann a l'interface interlaminaire. ? Pour completer la modelisation d'un stratifie a matrice vitroceramique, un modele d'endommagement intralaminaire a ete developpe en considerant l'evolution de la multifissuration de la matrice et la rupture statistique des fibres au sein des plis unidirectionnels.