Analyse théorique et expérimentale du rôle des paramètres de microstructure sur le comportement des composites a matrice fragile

par Patrick Perès

Thèse de doctorat en Génie des matériaux - Microstructure et comportement mécanique et macroscopie des matériaux

Sous la direction de Gilbert Fantozzi.


  • Résumé

    Les composites à matrice céramique renforcée par des fibres céramiques longues et continues offrent des perspectives intéressantes pour répondre à des besoins de l'industrie de réaliser des pièces de hautes performances devant assurer avec fiabilité des fonctions thermo-structurales. Ils présentent des valeurs de ténacité et de résistance spécifique intéressantes, malgré la fragilité des constituants. Leur emploi pose le délicat problème du dimensionnement des pièces et de leur fiabilisation. . Us si cette recherche, basée sur une approche micro mécanique, tente- t-elle d'apporter des premiers éléments de réponse quant au rôle des paramètres de la microstructure sur le comportement de ces matériaux sous des sollicitations mécaniques simples à température ambiante. L'accent a été mis sur le contrôle des paramètres de l'élaboration de composites unidirectionnels SiC/verre LAS, ainsi que sur leurs caractérisations physico-chimiques, où l'état de cristallisation du verre et les phénomènes de diffusion d'éléments à l'interface fibre-matrice ont pu être identifiés. Puis une méthodologie expérimentale de caractérisation micro mécanique des composites céramiques a été développée. Elle se compose d'une analyse de l'interface fibre-matrice par la technique de micro indentation instrumentée. Elle a permis d'établir des corrélations entre la rigidité de l'interface et le comportement en flexion trois points des composites. La traction sous microscope optique, constituant la deuxième expérimentation, a permis d'identifier les phénomènes de rupture qui interviennent lors du chargement. L'interprétation des phénomènes de fissuration et l'étude de la sensibilité des paramètres de la microstructure s'appuient sur des. Simulations numériques qui intègrent principalement la notion de glissement interfacial et les statistiques de rupture. Ces simulations sont relatives à des modèles pouvant décrire la fissuration multiple dans les composites mono filamentaires, et la propagation d'une fissure matricielle dans une plaque renforcée par des fibres.

  • Titre traduit

    = Theoretical and experimental analysis of the influence of the microstructure parameters upon the brittle matrix composite behavior


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Informations

  • Détails : 1 vol. (333 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 239-248

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  • Bibliothèque : Institut national des sciences appliquées (Villeurbanne, Rhône). Service Commun de la Documentation Doc'INSA.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : C.83(1068)
  • Bibliothèque : Ecole des Ponts ParisTech (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne). Bibliothèques de recherche.
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