Download or read book tude du comportement m canique et de l endommagement de divers mat riaux composites smc soumis des chargements de type dynamique fatigue et dynamique post fatigue written by Mohammadali Shirinbayan and published by . This book was released on 2017 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le dimensionnement au crash des structures automobiles en matériaux composites à renforts discontinus tels que les SMC est généralement réalisé sur la base de données expérimentales recueillies sur des matériaux vierges n'ayant subi aucun chargement depuis leur mise en œuvre. Or, les accidents proviennent après quelques années de mise en service durant lesquelles la structure composite est soumise généralement à des sollicitations de type fatigue à plus ou moins grande amplitude. La prise en compte d'un pré-endommagement éventuel en fatigue devient alors essentielle si l'on veut rester réaliste. Par ailleurs, de nouvelles formulations de matériaux composites SMC ont été récemment développées. Leur comportement en fatigue et sous sollicitation rapide étaient jusqu'à lors inexplorés. Cette étude à caractère fortement expérimentale a donc pour but d'apporter la connaissance nécessaire au dimensionnement de structures en matériaux SMC de diverses formulations, notamment le A-SMC et le LD-SMC. Le premier correspond à une matrice vinylester fortement renforcée de mèches de fibres de verre (50%). Le second correspond à une formulation proche de celle d'un SMC standard dans laquelle on a rajouté un fort taux de billes de verre creuse afin de réduire la densité. Une analyse multi-échelle permet de mettre en évidence l'influence de la microstructure sur les phénomènes d'endommagement sous sollicitation quasi-statique, dynamique et fatigue. Des méthodes originales d'analyse expérimentale sont développées afin de corréler ces mécanismes aux comportements macroscopiques observés. Les essais dynamiques rapides optimisés sont réalisés jusqu'à des vitesses de déformation de l'ordre de 80 s-1 et mettent en évidence un comportement visco-endommageable pour les deux matériaux SMC étudiés. Le décalage du seuil d'endommagement et la baisse de la cinétique d'endommagement observés à l'échelle macroscopique sont directement corrélés au seuil et cinétique des mécanismes d'endommagement observés à l'échelle locale telles que la rupture à l'interface fibre-matrice ou bille-matrice, la microfissuration de la matrice et le pseudo-délaminage entre les mèches de fibres de verre. Par ailleurs, une analyse multi-échelle du même type est également réalisée sous sollicitation de type fatigue dans laquelle les fréquences varient de 10 à 100 Hz. Une étude de l'influence des phénomènes d'auto-échauffement sur l'endommagement et le comportement du A-SMC est proposée. Enfin, une analyse originale des propriétés résiduelles sous sollicitation rapide d'échantillons préalablement fatigués à différents niveaux de fraction de durée de vie met en évidence une forte influence de l'histoire du chargement sur la sensibilité du A-SMC à la vitesse de sollicitation. L'ensemble des résultats de cette étude, de par son apport de compréhension des phénomènes mis en jeu, constitue la base expérimentale nécessaire à la construction d'outils de dimensionnement adaptés aux structures SMC sous sollicitations cycliques et dynamiques.

Download or read book Caract risation et Mod lisation du comportement microm canique des mat riaux composites SMC sous chargement thermom canique de type quasi statique et fatigue written by Mohamed Amine Laribi and published by . This book was released on 2018 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'utilisation des matières composites est fortement conditionnée par la capacité du constructeur ou du sous-traitant à dimensionner les structures automobiles sous divers types de chargements complexes tel que la fatigue. Le présent travail de thèse a pour objectif de développer un outil de modélisation par transition d'échelles couplée à une approche phénoménologique afin d'apporter une réponse à un besoin de maîtrise du dimensionnement de pièce de structure en composite SMC (polyester chargé en fibres de verre) soumis à des sollicitations de type fatigue sous différents niveaux de température 23°C, 80°C et -30°C. Pour ce faire, le travail a été mené selon deux axes principaux. En premier lieu, une investigation expérimentale sous chargement monotone et fatigue. Les résultats de l'analyse expérimentale de l'endommagement du matériau a permis d'accéder aux données nécessaires à la construction d'un modèle micromécanique constituant la base des approches prédictives de la durée de vie des SMC sous chargements cycliques constituant la seconde phase de travail. Ainsi, deux approches de modélisations hybrides phénoménologiques/micromécaniques ont été proposées. Elles sont toutes les deux basées sur une modélisation micromécanique qui permet de traduire le comportement mécanique du matériau d'étude sous chargement monotone avec prise en compte de la microstructure et de l'endommagement. Ces deux approches prédictives ne nécessitent qu'un nombre limité d'essais et d'investigations expérimentales mais restent bien fiables et pertinentes dans leurs capacités de prédire la durée de vie d'un matériau composite SMC sous chargement en fatigue. L'approche est validée dans le cas de chargements thermomécaniques séquentiels à température ou amplitude variable.

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 Etude de l endommagement et de la tenue en fatigue d un mat riau composite matrice acrylique et fibres de verre written by Eileen Boissin and published by . This book was released on 2019 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Du fait de leurs nombreux avantages, à savoir notamment leur faible coût, leurs meilleures possibilités de recyclage et de réparation, leur légèreté et leur bonne tenue en fatigue, les résines polymères thermoplastiques sont de plus en plus employées dans l'industrie des matériaux composites. Cependant, du fait de leur nature chimique, leur réponse mécanique dépend de la température, et ce, même dans un intervalle éloigné de leur température de transition vitreuse. Cette dépendance se répercute, dans une proportion moindre mais qui reste significative, sur la réponse mécanique des composites à matrice thermoplastique. Du fait des distributions locales des contraintes dans ces derniers et des micro- et méso- structures qui les composent, cette dépendance peut aussi se répercuter sur le scénario d'endommagement de ces derniers. Or, des structures telles que des pales d'éolienne sont amenées à fonctionner dans une plage de température allant de -20°C à 60°C. Il devient donc nécessaire d'étudier l'impact de la température sur le comportement mécanique et sur le scénario d'endommagement des composites à matrice thermoplastique, pour permettre notamment de mieux prévoir l'évolution de l'endommagement en fatigue des pales d'éolienne, dans leur intervalle de température de service. En effet, les pales d'éolienne sont généralement dimensionnées via une approche normative, qui requiert soit des campagnes expérimentales conséquentes pour obtenir le comportement en fatigue de tous les stratifiés constituant une structure telle qu'une pale d'éolienne soit la formulation d'hypothèses fortement conservatives, qui nuisent à l'optimisation de la conception des pales. Pour pallier à cela, un modèle d'endommagement permettant de décrire l'évolution de la résistance, de la rigidité et de la déformation résiduelle d'un pli unidirectionnel soumis à des chargements quasi-statiques ou de fatigue a été récemment développé. Les travaux présentés ici visent dans un premier temps à valider l'utilisation de ce modèle dans le cas d'un composite à matrice acrylique renforcé de fibres de verre, utilisé pour la fabrication de certaines pales d'éolienne. L'identification et la validation s'appuient à la fois sur des essais mécaniques en quasi-statique, en fatigue (traction/traction, traction/compression) sur plusieurs strates et sur des analyses physiques (micrographies sous charge, micro-tomographie à rayons X). Il s'agit ensuite d'analyser comment l'effet de la température sur le comportement mécanique et le scénario d'endommagement de ce composite se répercute sur les paramètres du modèle.

Download or read book ETUDE DE L ENDOMMAGEMENT ET DE LA PROPAGATION DE FISSURE DANS LES MATERIAUX COMPOSITES CERAMIQUES A FIBRES CONTINUES CAS DU SIC MAS L ET DU SIC SIC written by MONSSEF.. DRISSI HABTI and published by . This book was released on 1994 with total page 95 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LES MATERIAUX COMPOSITES A MATRICE CERAMIQUE RENFORCEE PAR DES FIBRES CONTINUES SONT DEVELOPPES POUR DES APPLICATIONS THERMOSTRUCTURALES. L'ETUDE DU COMPORTEMENT MECANIQUE VISE D'UNE PART A PROPOSER DES METHODES FIABLES DE DETERMINATION DES PARAMETRES MICROMECANIQUES QUI PERMETTENT L'EVALUATION DES DIFFERENTES NUANCES DU MATERIAU AU COURS DE SA PHASE DE DEVELOPPEMENT. D'AUTRE PART, ELLE A POUR OBJET LA COMPREHENSION DES MECANISMES D'ENDOMMAGEMENT OU DE RUPTURE EN RELATION AVEC LA SOLLICITATION MECANIQUE. DANS CE MEMOIRE, NOUS AVONS PROCEDE PAR DES ESSAIS QUASI-STATIQUES EN TRACTION UNIAXIALE COUPLES A LA TECHNIQUE D'EMISSION ACOUSTIQUE POUR IDENTIFIER LES MICROMECANISMES D'ENDOMMAGEMENT ET LEUR SEQUENCE DE DECLENCHEMENT EN FONCTION DE LA CONTRAINTE DANS LE CAS DES MATERIAUX SIC-MAS.L UNIDIRECTIONNEL ET BIDIRECTIONNEL A PLIS CROISES. LE DEVELOPPEMENT DE L'ENDOMMAGEMENT A ETE EVALUE PAR LE NOMBRE DE FISSURES MATRICIELLES TRANSVERSES DANS LES PLIS LONGITUDINAUX ET CORRELE A LA DECROISSANCE DU MODULE D'ELASTICITE LONGITUDINAL. ENSUITE, DANS LE CAS DU COMPOSITE UNIDIRECTIONNEL, L'ANALYSE DE CETTE MULTIFISSURATION A PERMIS L'ESTIMATION DES PARAMETRES MICROMECANIQUES QUI DETERMINENT LE SEUIL D'ENDOMMAGEMENT DU MATERIAU ET SON EVOLUTION SOUS SOLLICITATION MECANIQUE. EN FATIGUE STATIQUE, L'EVOLUTION DE L'ENDOMMAGEMENT DANS LE COMPOSITE SIC-MAS.L (0/90), SUGGERE UNE SENSIBILITE DE LA MATRICE MAS.L A LA CORROSION SOUS-CONTRAINTE. LA COMPARAISON DE L'EVOLUTION DES PROPRIETES MECANIQUES AU COURS DES ESSAIS DE FATIGUE DYNAMIQUE A 1 HZ ET 10 HZ INDIQUE QUE L'EFFET DE FATIGUE DYNAMIQUE DANS CE COMPOSITE DEPEND PEU DE LA DUREE DE L'ESSAI. IL SERAIT PLUTOT DU A UNE MODIFICATION PROGRESSIVE DES PROPRIETES INTERFACIALES AU COURS DU CYCLAGE. DANS LE CAS DES MATERIAUX SIC-SIC 2D STANDARD, L'ETUDE DE LA RESISTANCE A LA PROPAGATION DE FISSURE SUR DES EPROUVETTES CT PERMET D'ACCEDER A DES VALEURS K#R FIABLES SEULEMENT POUR DES EPROUVETTES DE TAILLE W40 MM, DANS LE DOMAINE DE CROISSANCE SOUS CRITIQUE DE FISSURE

Download or read book ETUDE DE L ENDOMMAGEMENT EN FLEXION 3 POINTS ET EN FLAMBAGE DE COMPOSITES CARBONE written by ARMELLE.. SALAUN and published by . This book was released on 1998 with total page 266 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LES MODES D'ENDOMMAGEMENT ET DE RUPTURE DE MATERIAUX COMPOSITES CARBONE/EPOXY UNIDIRECTIONNELS (1D) ET BIDIRECTIONNELS A PLIS CROISES (2D) SONT ETUDIES PAR DES ESSAIS DE FLEXION 3 POINTS ET DE FLEXION PAR FLAMBEMENT. DANS UN PREMIER TEMPS, APRES L'ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE DES PROPRIETES MECANIQUES DES MATERIAUX POLYMERES ET DES COMPOSITES A MATRICE ORGANIQUE, LES COMPORTEMENTS AU FLUAGE ET A LA RELAXATION DE CONTRAINTE DE LA RESINE EPOXY ONT ETE DISCUTES ET CORRELES AUX RESULTATS DE LA CARACTERISATION PHYSICO-CHIMIQUE. MALGRE LA PRESENCE DE NOMBREUX DEFAUTS D'ELABORATION LES ESSAIS SUR EPROUVETTES LISSES ONT REVELE UNE GRANDE HOMOGENEITE DE L'EPOXY, UNE BONNE TENUE A LA FATIGUE DYNAMIQUE ET UN COMPORTEMENT A LA RUPTURE FRAGILE. LA TENACITE (K#I#C = 3 MPAM) RELATIVEMENT ELEVEE S'EXPLIQUE PAR UNE FORTE DEFORMATION INELASTIQUE AUTOUR DU FRONT D'ENTAILLE, LIEE AU CARACTERE VISCO-ELASTO-PLASTIQUE DE LA RESINE. CETTE REGION ENGLOBE UNE ZONE PLUS PETITE DE DEFORMATION PLASTIQUE DONT LA TAILLE A ETE ESTIMEE A PARTIR D'UNE APPROCHE PHENOMENOLOGIQUE PRECEDEMMENT DEVELOPPEE POUR DES MATERIAUX CERAMIQUES, ET COMPAREE AUX VALEURS CALCULEES PAR LES MODELES D'IRWIN ET DE DUGDALE. DANS UN SECOND TEMPS, NOUS AVONS ANALYSE LES MODES D'ENDOMMAGEMENT ET DE RUPTURE DE DEUX TYPES DE COMPOSITES SOLLICITES EN FLEXION 3 POINTS PAR CHARGEMENT MONOTONE, STATIQUE ET DYNAMIQUE, AFIN DE LES COMPARER A CEUX ASSOCIES A L'ESSAI DE FLEXION PAR FLAMBEMENT. UN DISPOSITIF ORIGINAL DE FLEXION PAR FLAMBEMENT A ETE REALISE ET VALIDE POUR CETTE ETUDE. L'ANALYSE DU DEVELOPPEMENT DE L'ENDOMMAGEMENT IN-SITU ET POST-MORTEM INDIQUE QUE LE FLAMBAGE DES FIBRES DE CARBONE DANS LE PLI LE PLUS COMPRIME EST A L'ORIGINE DE LA RUINE DE CES MATERIAUX. L'ETAT DE CONTRAINTES AUTOUR DE L'APPUI SUPERIEUR EN FLEXION 3 POINTS CONTRIBUE AU FLAMBAGE PRECOCE DES FIBRES, MAIS CE MECANISME D'ENDOMMAGEMENT EST EGALEMENT CELUI PREDOMINANT EN FLEXION PAR FLAMBEMENT. LA BONNE TENUE A LA FATIGUE STATIQUE ET DYNAMIQUE DU STRATIFIE 1D S'EXPLIQUE PAR L'EMOUSSAGE DES FISSURES ISSUES DES ZONES DE FLAMBAGE DANS LE PLI DE PEAU EN COMPRESSION (DELAMINAGE ENTRE LES PLIS). DANS LE CAS DU MATERIAU 2D DES FISSURES ISSUES DU PLI LONGITUDINAL LE PLUS COMPRIME SONT RELAYEES PAR CELLES PRECEDEMMENT FORMEES DANS LA STRATE TRANSVERSE ADJACENTE POUR CONDUIRE A LA RUPTURE BRUTALE.

Download or read book Etude et mod lisation de l endommagement m canique des mat riaux composites sous l effet de l humidit written by Abir Abdessalem and published by . This book was released on 2019 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La présente étude traite la durabilité en milieu humide et l'endommagement par fatigue des matériaux composites à matrice organique (CMO). La diffusion d'eau dans un matériau SMC (matrice polyester renforcée par des fibres de verre et des particules de craies) est tout d'abord analysée expérimentalement. Puis elle est modélisée numériquement sous différentes conditions de vieillissement hygrothermique en immersion. Les mécanismes physiques à l'origine de l'endommagement hygrothermique sont alors identifiés. Des baisses de différentes propriétés mécaniques en fonction du temps et de la teneur en eau absorbée sont mises en évidence avec les phénomènes d'endommagement identifiés. L'effet de l'endommagement hygrothermique sur la durée de vie en fatigue est alors étudié expérimentalement. Un modèle prédictif qui prend en compte les effets d'endommagements d'origine hydrique et mécanique est alors proposé. Un calcul couplé diffusion/mécanique permet de déterminer le comportement global du matériau. On montre qu'il est possible de simuler et de suivre en continu l'évolution de la durée de vie en fatigue du matériau vieilli quel que soit le temps et la température.

Download or read book Etude du comportement m canique et de l endommagement de tube en composites verre poxy soumis des sollicitations axiales et biax es en statique et en fatigue written by Tresna Priyana Soemardi and published by . This book was released on 1990 with total page 23 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le travail présenté dans cette thèse est consacré à l'étude du comportement et de l'endommagement monotone et cyclique biaxiaux de tubes en composites verre/époxy. Une description détaillée de l'éprouvette biaxiale type tubulaire et du montage applique est présentée. L’éprouvette tubulaire à paroi mince réalisée est très efficace pour déterminer la résistance aux sollicitations biaxiales des composites unidirectionnels et des stratifies multidirectionnels. Les effets de bord et de chargement sont minimises. Pour bien décrire le comportement et l'endommagement du matériau applique, une étude relativement large sur la rupture de tubes en composites, incluant les essais monotones et cycliques biaxiaux, les essais de fatigue consécutifs et les observations d'endommagement est présentée. Les différents critères de rupture biaxiaux de type Norris-Kinnon (1956) et Hashin (1973) et de type quadratique de Tsai-Wu (1971) sont analysés, comparés et modifiés. En pratique, des essais de fatigue et des essais statistiques sont effectués sur des tubes a 0#o pour connaitre les différentes propriétés de matériau dans le sens des fibres et pour déterminer les différents paramètres des critères. Ces critères de rupture biaxiaux doivent permettre de prédire la rupture de tube a +/45#o. les résultats de prédiction sont comparés avec ceux obtenus expérimentalement. Le critère quadratique de Tsai-Wu modifie qui tient compte de la résistance a la compression du matériau et l'effet croisé des contraintes biaxiales, montre une excellente précision de prédiction

Download or read book Analyse et mod lisation multi chelles du comportement m canique sous sollicitations rapides du composites SMC written by Zouhaier Jendli and published by . This book was released on 2005 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La contribution proposée dans cet ouvrage s'inscrit dans la thématique d'étude du comportement des matériaux composites en dynamique rapide. L'objectif visé est d'apporter des phénomènes accompagnant les chargements rapides, et d'autre part, des aspects inhérents à l'hétérogénéité des matériaux dans les lois de comportement. Dans ce sens, ce travail propose d'intégrer la physique e la cinétique de dégradation, la variabilité et surtout l'hétérogénéité de la microstructure du matériau composite SMC-R. la première partie de l'étude est donc dédiée à l'expérimentation : la caractérisation du matériau et la mise en place d'une stratégie d'essais mécaniques rapides en traction uniaxiale. Une approche originale d'optimisation de ce type d'essais, au moyen de simulations numériques, est alors proposée. En conséquences, les constats relevés suite à la campagne d'essais ont permis de cerner et de quantifier l'influence de la vitesse de déformation sur le comportement global et, en particulier, les mécanismes d'endommagement. La deuxième partie consiste à développer une modélisation micromécanique intégrant l'endommagement en terme d'initiation et de cinétique d'évolution? Un modèle du type Mori et Tanaka est alors utilisé afin de prédire, au moyen de simulations numériques, le comportement élastique viscoendommageable du composite. L'endommagement est intégré via un critère de rupture interfaciale permettant le couplage de contraintes normale et tangentielle à l'interface fibre/matrice. Les paramètres de ce critère, d'ordre microscopique, sont explicitement fonction de la vitesse de déformation. Leur identification a fait l'objet d'une procédure de calcul type méthode inverse. Par ailleurs, le couplage de la loi de comportement tridimensionnelle à une approche probabiliste a permis une meilleure description des mécanismes de l'endommagement. Ce travail a conduit à proposer une loi de comportement multiaxiale du composite SMC dont les coefficients sont issus d'informations quantifiées à l'échelle de la microstructure

Download or read book Contr le de sant vibro acoustique de l endommagement des mat riaux composites base polym re pour l a ronautique written by Imen Ben Ammar and published by . This book was released on 2014 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce travail de thèse a pour objet d'étudier le comportement mécanique en statique, en fatigue, en vibration linéaire et non linéaire et d'évaluer et suivre les mécanismes endommagement par émission acoustique des matériaux composites stratifiés et sandwichs. Deux grandes familles de matériaux composites ont été considérées dans ce travail: a) descomposites stratifiés constitués de fibres de carbone, fibres hybrides (verre/carbone) et fibres de verre avec différentes séquences d'empilement associées à une résine époxyde, b) des matériaux sandwichs constitués de peaux en stratifiés à fibres de verre/résine époxyde et d'une âme en mousse PVC de différentes densités. La mise en oeuvre de l'ensemble de ces matériaux est réalisée au laboratoire (LAUM).Les composites stratifiés ont été caractérisés en sollicitations de traction et de flambement en statique et en fatigue. Au cours de ces essais, les signaux d'émission acoustique sont collectés dans les différents matériaux. Les mécanismes d'endommagement de chaque matériau sont identifiés, caractérisés et suivis en utilisant une analyse multivariable(méthode de coalescence floue) des signaux collectés. L'analyse des résultats obtenus a permis de mettre en évidence l'effet du type de renfort, la séquence d'empilement et de l'épaisseur des couches à 90° sur le comportement mécanique et sur la dynamique de chaque mécanisme d'endommagement jusqu'à la rupture des différents stratifiés. Une analyseexpérimentale du comportement dynamique des composites stratifiés de différents renforts fibreux et différentes orientations des plis a été menée dans le cas de vibration en flexion. La réponse à une excitation par pot vibrant a été établie et les fréquences de résonance et les amortissements ont été déduits et comparés dans différents composites.Ensuite, une étude détaillée est menée pour caractériser le comportement mécanique en statique et en fatigue cyclique des matériaux sandwichs avec une âme de différentes densités.Les essais ont été conduits en flexion 4-points sur des poutres de ces matériaux. L'analyse des résultats et l'observation des signaux d'EA obtenus dans ces structures ont permis de définir les principales signatures acoustiques des différents modes d'endommagement prépondérants dans les peaux et dans l'âme du matériau sandwich. Une étude de comportement vibratoire linéaire des composites sandwichs aux états sains a été menée en flexion.Enfin, une étude du comportement mécanique en statique, en fatigue cyclique, en vibration linéaire et non linéaire des matériaux sandwichs endommagés par des fissures de type cisaillement dans l'âme a été menée. Les caractéristiques statiques sont déterminées en fonction de la densité de fissuration. En fatigue, la rigidité, l'énergie dissipée, l'amortissement et la durée de vie sont évalués à partir des données expérimentales en fonction de la densité defissures et du nombre de cycles. Ensuite, une étude expérimentale du comportement vibratoire linéaire et non-linéaire des composites sandwichs endommagés a été menée. Elle a permis de mesurer les fréquences propres et les amortissements de ces matériaux autour de chaque pic de résonance en fonction de la densité de fissuration. Enfin, la méthode de vibration non linéaire a été appliquée pour caractériser le comportement des matériaux sandwichsendommagés par fissuration. Les paramètres non linéaires relatifs au décalage fréquentiel et à l'amortissement sont mesurés en faisant varier l'amplitude d'excitation et sont comparés aux paramètres linéaires.

Download or read book Etude exp rimentale et mod lisation du comportement dynamique des composites stratifi s et sandwichs written by Mustapha Assarar and published by . This book was released on 2007 with total page 163 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce travail présente une analyse du comportement dynamique des composites stratifiés et sandwichs. Une étude détaillée est d'abord menée pour caractériser le comportement mécanique en statique et en fatigue de ces matériaux. Ensuite une analyse approfondie est mise en place pour identifier l'amortissement et les propriétés dynamiques des différents matériauX. Les résultats expérimentaux sont comparés à ceux obtenus par une modélisation combinée à une analyse par éléments finis basée sur la théorie des stratifiés avec cisaillement transverse. Une étude paramétrique est menee sur les matériaux sandwichs, permettant de mettre en évidence comment il est possible d'optimiser l'amortissement de ces matériaux en faisant varier divers paramètres. Enfin la modélisation est appliquée à l'analyse de l'amortissement d'une structure de géométrie simple constituée de différents matériaux. Les réponses en fréquence obtenues à partir de la modélisation sont comparées à celles obtenu par l'analyse expérimentale.

Download or read book Comportement en fatigue des composites monolithiques et sandwiches written by Cheick Ahmed Hyacinthe Sawadogo and published by . This book was released on 2009 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les travaux de cette thèse concernent l'étude expérimentale du comportement en fatigue de matériaux composites sous trois angles différents qui sont la détection et la caractérisation du délaminage, le comportement en fatigue sous sollicitations multiaxiales et enfin l'étude de structures semi-industrielles. Dans un premier temps, une étude bibliographique complétée par une étude expérimentale permet de mettre en évidence que le délaminage est un mode d'endommagement très sévère pour les composites stratifiés et qu'il est nécessaire d'avoir un indicateur fiable de l'endommagement dans les matériaux composites. Dans le second chapitre, le délaminage est étudié en utilisant deux techniques non destructives : l'imagerie ultrasonore et la thermographie infrarouge. L'utilisation de ces deux méthodes couplées à des observations macroscopiques ont permis une évaluation satisfaisante du délaminage. Le troisième chapitre aborde l'étude d'un matériau composite isotrope sous sollicitations multiples monotones et cycliques. Une éprouvette cruciforme a été conçue et fabriquée de manière optimale pour étudier l'influence de l'ajout d'une contrainte moyenne issue d'un effort constant perpendiculaire à l'effort cyclique appliqué, sur le comportement en fatigue. Les résultats des essais ainsi qu'une modélisation numérique ont montré qu'il n'y avait pas d'influence. Le dernier chapitre étudie le comportement en fatigue en flexion trois points d'une éprouvette sandwich utilisée dans le domaine du ferroviaire. Une étude expérimentale et une modélisation numérique ont permis de mettre en évidence l'influence des joints de colle sur le comportement de ce type de matériaux. Les premiers résultats en fatigue sont présentés.

Download or read book R le de l endommagement sur la dur e de vie en fatigue des mat riaux composites stratifi s written by Damien Caous and published by . This book was released on 2017 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'objet de cette thèse est de proposer et d'identifier un modèle de comportement mécanique en fatigue écrit à l'échelle du pli ou de la couche composite élémentaire. Le modèle doit permettre de prédire l'évolution des dégradations mais également la résistance résiduelle. Les matériaux concernés par cette étude sont des composites renforcés par des tissus de fibres de verre bi ou tri axiaux. Ce travail exclue les zones de liaisons ou de reprise de pli où des contraintes hors plan engendrent des couplages forts entre endommagement intra et inter laminaires. Les principaux objectifs de la thèse sont de : - Identifier sur le matériau de l'étude les mécanismes d'endommagement et leur couplage en quasi-statique et en fatigue - Caractériser et modéliser la perte de rigidité engendrée par les mécanismes d'endommagement - Caractériser et modéliser les cinétiques d'endommagement en fatigue - Caractériser et modéliser les pertes de résistance engendrées par les mécanismes d'endommagement - Implémenter et tester le modèle proposé (ou celui retenu de la littérature et qui sera modifié si besoin) dans un code de calcul EF.

Download or read book Mod lisation et identification de lois de comportement avec endommagement en fatigue polycyclique de mat riaux composites matrice thermoplastique written by Hedi Nouri and published by . This book was released on 2009 with total page 178 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les matériaux composites thermoplastiques constituent une solution technologique de premier ordre pour la fabrication de pièces et de composants fonctionnels ou de structure notamment pour l’industrie automobile. Le travail abordé dans le cadre de cette thèse constitue une contribution à la compréhension et à la modélisation de la cinétique d’endommagement dans les thermoplastiques renforcés par des fibres de verre courtes (PA6‐GF30) et longues (PP‐GFL40) sous chargement cyclique. Il a permis de développer et d’identifier un modèle d’endommagement en fatigue intégrant la cinétique de dégradation spécifique aux thermoplastiques renforcés. Deux approches complémentaires ont été développées dans de cette étude. La première est une approche expérimentale dédiée à la caractérisation de l’endommagement dans les matériaux étudiés en tenant compte de l’effet du procédé de moulage par injection sur le comportement élastique endommageable. Les résultats de l’approche expérimentale ont alimenté les bases théoriques de la deuxième approche proposant une formulation d’un modèle phénoménologique d’endommagement en fatigue. Le modèle intègre les trois phases d’endommagement des composites thermoplastiques traduites phénoménologiquement par une cinétique d’évolution de cinq variables d’endommagement. Deux stratégies d’identification inverse ont été développées pour la détermination des paramètres du modèle d’endommagement. La première stratégie exploite la perte de modules mesurée lors des essais de fatigue en configuration homogène. La deuxième stratégie exploite les essais de fatigue en configuration hétérogène. Celle‐ci a été optimisée afin de générer une évolution spatio‐temporelle des déformations. Les paramètres d’endommagement sont identifiés par minimisation d’une fonction objectif construite sur la base des champs de déformations hétérogènes et des efforts à la frontière. Les essais de fatigue réalisés à différents niveaux de déplacements imposés ont permis de valider expérimentalement le modèle d’endommagement développé. Les potentialités prédictives du modèle ont été également démontrées à travers la simulation de l’évolution de l’endommagement sous chargement cyclique à amplitudes variables ou dans le cas d’un chargement cyclique biaxial combiné ou séquentiel. Ce dernier aspect permis de démontrer la capacité du modèle à prédire l’effet du trajet de chargement multiaxial sur l’évolution de l’endommagement en fatigue dans les thermoplastiques renforcés.

Download or read book Contr le de sant des mat riaux h t rog nes par mission acoustique et acoustique non lin aire written by Anne Marec and published by . This book was released on 2008 with total page 120 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La caractérisation de l’endommagement de matériaux composites verre/époxy et verre/polyester est étudiée in situ par émission acoustique (AE). Une méthode d’analyse statistique multivariable non supervisée (coalescence floue) associée à une analyse en composantes principales sont utilisées afin de classifier les signaux enregistrés par EA. L’analyse des classes obtenues permet de les corréler aux mécanismes d’endommagement susceptibles de se produire dans les matériaux étudiés, de suivre l’évolution des différents modes d’endommagement au cours des essais et de détecter les mécanismes les plus critiques menant à la rupture des matériaux. L’étude est d’abord validée sur des composites modèles tels que des composites unidirectionnels puis elle est appliquée `a des matériaux plus complexes tels que des plis croisés, des sheet molding compound (SMC) et des bétons polymères soumis à différentes sollicitations mécaniques (traction, fluage, flexion trois points). Les signaux d’EA générés par des matériaux hétérogènes ne sont pas stationnaires. Ainsi, les transformées en ondelettes continues et discrètes sont appliquées sur des signaux typiques d’EA représentatifs de trois modes d’endommagement (microfissuration matricielle, décohésion, rupture de fibre). De nouveaux descripteurs temps-échelle sont définis à partir de ces transformées et sont introduits dans la méthode de classification. Appliqués à des matériaux plus complexes sollicités mécaniquement, ils permettent d’obtenir une meilleure identification de leurs mécanismes d’endommagement qu’avec l’utilisation de descripteurs temporels. Enfin, une étude par acoustique non-linéaire en résonance de matériaux composites SMC graduellement endommagés est menée. Les essais de dynamique lente montrent une grande sensibilité à la présence et à l’évolution de l’endommagement. La classification à partir des signaux d’EA permet de connaître la contribution des différents mécanismes d’endommagement au comportement non-linéaire en dynamique lente lors du processus d’endommagement du matériau.

Download or read book Comportement dynamique des mat riaux et structures apr s sollicitation en fatigue written by Ulises Sánchez-Santana and published by . This book was released on 2007 with total page 156 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce mémoire a été consacré à l'étude de l'effet d'un pré-endommagement en fatigue sur le comportement en quasi statique et en dynamique d'un alliage d'aluminium 6061-T6 et d'un acier AISI 4140T. Ces travaux à forte dominante expérimentale ont nécessité la réalisation et la mise au point du dispositif de traction dynamique en utilisant les barres d'Hopkinson. Les essais de fatigue ont été réalisés selon deux configurations : - Essai de fatigue avec asservissement en contrôle de charge (grand nombre de cycles). - Essai de fatigue avec asservissement en contrôle de déformation (faible nombre de cycles). Les essais dynamiques ont été réalisés pour plusieurs vitesses de sollicitations (18 à 30m/s). Les résultats montrent que l'alliage d'aluminium n'est pas sensible à la configuration de l'essai de fatigue. Les propriétés mécaniques en quasi statique ne présentent pas d'évolution significative en fonction du dommage. Les propriétés dynamiques sont sensibles au pré-endommagement mais ne sont pas affectées par les vitesses de déformation. Dans le cas de l'acier pour les essais que ce soit en contrôle de déformation ou en contrôle de charge, les propriétés mécaniques quasi statiques et dynamiques sont affectées par le pré-endommagement et dépendent des vitesses de déformation. Les résultats d'analyse montrent une évolution différente de la ductilité avec une augmentation de celle-ci pour l'alliage d'aluminium et diminution pour l'acier. Les évolutions des différents paramètres ont pu être modélisées avec une loi exponentielle dont les coefficients sont liés à la vitesse de sollicitation. En perspective il serait intéressant d'analyser les différences de comportement des deux matériaux et faire évoluer le modèle de Johnson Cook.

Download or read book Comportement en fatigue des composites moonolithiques et sandwiches written by Cheick Ahmed Hyacinthe Sawadogo and published by . This book was released on 2009 with total page 188 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les travaux de cette thèse concernent l’étude expérimentale du comportement en fatigue de matériaux composites sous trois angles différents qui sont la détection et la caractérisation du délaminage, le comportement en fatigue sous sollicitations multiaxiales et enfin l’étude de structures semi-industrielles. Dans un premier temps, une étude bibliographique complétée par une étude expérimentale permet de mettre en évidence que le délaminage est un mode d’endommagement très sévère pour les composites stratifiés et qu’il est nécessaire d’avoir un indicateur fiable de l’endommagement dans les matériaux composites. Dans le second chapitre, le délaminage est étudié en utilisant deux techniques non destructives : l’imagerie ultrasonore et la thermographie infrarouge. L’utilisation de ces deux méthodes couplées à des observations macroscopiques ont permis une évaluation satisfaisante du délaminage. Le troisième chapitre aborde l’étude d’un matériau composite isotrope sous sollicitations multiples monotones et cycliques. Une éprouvette cruciforme a été conçue et fabriquée de manière optimale pour étudier l’influence de l’ajout d’une contrainte moyenne issue d’un effort constant perpendiculaire à l’effort cyclique appliqué, sur le comportement en fatigue. Les résultats des essais ainsi qu’une modélisation numérique ont montré qu’il n’y avait pas d’influence. Le dernier chapitre étudie le comportement en fatigue en flexion trois points d’une éprouvette sandwich utilisée dans le domaine du ferroviaire. Une étude expérimentale et une modélisation numérique ont permis de mettre en évidence l’influence des joints de colle sur le comportement de ce type de matériaux. Les premiers résultats en fatigue sont présentés.