Comportement mecanique anisotrope des composites stratifies carbone/epoxyde sous contraintes complexes : elasticite, endommagement, rupture

par BERNHARD RECK

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de J.-P. BOEHLER.

Soutenue en 1994

à Grenoble 1 .

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  • Résumé

    L'objet de ce travail est l'analyse experimentale et theorique du comportement mecanique anisotrope de trois types de stratifies composites carbone/epoxyde (unidirectionnel, croise et quasi-isotrope) dans les domaines de l'elasticite, des deformations irreversibles, de l'endommagement et de la rupture, sous sollicitations uniaxiales monotones et cycliques et sous contraintes complexes. L'instrumentation des eprouvettes par des jauges extensometriques a permis d'acceder aux differentes composantes du tenseur des deformations de green-lagrange. Les techniques experimentales tiennent compte des exigences particulieres des materiaux composites par l'utilisation du montage en doubles rotules ponctuelles en traction et du montage de boehler en compression simple et en compression sous pression de confinement. Les essais ont mis en evidence la forte anisotropie des differents stratifies. Pour les orientations hors-axes des stratifies unidirectionnel et croise, la deformation de distorsion joue un role important pour les modes de deformation et de rupture. Le plan du stratifie quasi-isotrope presente un comportement elastique isotrope et un comportement a la rupture anisotrope. A l'aide des essais cycliques, l'endommagement a ete evalue par les mesures des deformations irreversibles, des evolutions des modules directionnels et des variations relatives des modules directionnels en fonction des deformations irreversibles correspondantes. Sous etats de contraintes complexes, le critere de tsai et wu prevoit mal les resistances directionnelles des stratifies unidirectionnel et croise. La generalisation du critere de boehler, qui comporte trois branches correspondant a trois modes de rupture differents, est en tres bon accord avec les resultats experimentaux. Pour le stratifie quasi-isotrope, le critere de tsai et wu prevoit un comportement isotrope a la rupture, ce qui est en contradiction avec les donnees experimentales ; le critere de boehler prevoit correctement le comportement anisotrope a la rupture de ce stratifie


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Informations

  • Détails : 2 VOL.,422 P.
  • Annexes : 81 REF.

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