Bilan des performances mécaniques des composites carbone/thermoplastiques pour l'aéronautique

Mechanical performances of carbon/thermoplastic composites for aeronautic structural application

• Auteur / Autrice : Philippe Vautey
• Direction : François-Xavier Mareschal de Charentenay
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique appliquée acoustique et matériaux
• Date : Soutenance en 1993
• Etablissement(s) : Compiègne

Mots clés

Mots clés contrôlés

Aéronautique

Thermoplastiques

Composites

Mots clés libres

Matériau composite

Fibre carbone

Résumé

Ce travail a été orienté pour dresser un bilan des performances mécaniques des composites à matrice thermoplastique, en s'efforçant d'identifier les sollicitations élémentaires sur lesquelles sont basées les sélections matériaux, pour un concepteur de structures aéronautiques. Le composite thermoplastique APC2/AS4 de la société ICI a servi de support à cette étude. Au delà d'une comparaison thermoplastique/thermodurcissable, l'influence d'une matrice ductile sur les propriétés des stratifiés a pu être étudiée grâce à l'APC2, qui se démarque nettement des systèmes thermodurcissables plus fragiles utilisés en production à ce jour. Après que le comportement élasto-plastique marque de la matrice Peek au sein du composite ait été souligné, l'analyse des modes de ruines a permis de préciser les raisons du compromis mécanique réalisé sur stratifiés APC2 vis à vis de la traction, de la compression, et de la sensibilité aux dommages d'impact et à l'environnement. Parallèlement, des aspects spécifiques à la morphologie semi-cristalline de ce thermoplastique ont été étudiés. Des conditions limites de moulage ont été proposées pour éviter certains risques de fragilisation.