Comportement statistique a rupture des composites stratifies

par CONSTANTIN BAXEVANAKIS et D. DEULIN

Thèse de doctorat en Sciences appliquées. Physique

Sous la direction de J. RENARD.

Soutenue en 1994

à Paris, ENMP .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Les materiaux composites a matrice organique et fibres haut module sont largement utilises dans de domaines comme l'aeronautique et l'astronautique ou les proprietes specifiques du materiau jouent un role tres important. Le dimensionnement de ces structures repose sur des resultats experimentaux obtenus en laboratoire a une echelle beaucoup plus petite que la structure reelle. L'utilisation de modeles probabilistes est imposee premierement par l'extrapolation des valeurs du laboratoire a l'echelle reelle et par la dispersion des resultats que ces materiaux presentent. Les principaux modes d'endommagement rencontres lors de la rupture des materiaux composites stratifies sont a) la rupture des fibres b) la rupture a l'interface fibre-matrice. C) le delaminage. Les deux premiers mecanismes presentent un caractere probabiliste due a la presence des micro-defauts dans les fibres ou a l'interface fibre-matrice tandis que le delaminage est du a la sequence d'empilement des plis dans le stratifie. L'objectif de cette etude consiste a estimer la contrainte a rupture d'un composite stratifie (t300/914) a partir d'une approche micro-macro ou des informations statistiques concernant la distribution des defauts dans le materiau sont couplees avec des calculs par elements finis. Ces informations ont ete obtenues a partir des essais mecaniques adequats, puis sont introduites dans le calcul. Pendant la simulation, les defauts distribues aleatoirement se rompent selon des criteres de rupture locaux, ensuite par des methodes d'homogeneisation la loi de comportement a rupture du materiau est calcule. Cette approche est un outil puissant afin d'etudier: a) les effets d'echelle b) le role des differents parametres intervenant dans la rupture du materiau. A terme l'utilisation des criteres probabilistes pour le dimensionnement des structures en materiaux composites peut entrainer un gain de poids important en comparaison aux criteres conventionnels des facteurs de securite

  • Titre traduit

    Statistical modeling of the fracture of laminates composites


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  • Détails : 189 P.
  • Annexes : 78 REF.

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