Modélisation du comportement des matériaux composites à renforts tissés et à matrice organique

par Cherif-Saâdane Chouchaoui

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Malk L. Benzeggagh.

Soutenue en 1995

à Compiègne .


  • Résumé

    L'objectif de cette thèse est de modéliser et d'identifier le comportement intérieur des matériaux composites tisses taffetas, serge, satin et hybride, en fonction du comportement de ses constituants de base. La difficulté majeure réside dans la complexité géométrique du composite tissu. L'originalité de ce travail est d'avoir introduit la notion délicate de l'interphase qui fait tant défaut a de nombreuses approches. Cette entité désormais non nulle est structuree en un matériau multicouche compose d'anneaux isotropes. En se basant sur le modèle développe par theocaris, une variation continue est supposée pour les modules dans une zone annulaire autour de la fibre. Un élément fini solide a été développe pour la formulation de l'interphase. Cet élément introduit dans un code d'éléments finis ayant un bloc d'homogénéisation a donne d'excellents résultats quant au comportement élastique d'une mèche verre/époxyde. Au delà du comportement de la mèche, ce travail est étendue a la modélisation analytique (2d) et numérique (3d) du comportement élastique des matériaux composites tisses en intégrant la particularité de la microstructure. Le modèle analytique utilisant la théorie de la stratification et les paramètres de la microstructure ondulée des tissus a cerne, de façon efficace, le rôle joue par le décalage des motifs entre les tissus lors de l'empilement. Cette influence, ayant une incidence directe sur les performances locales du composite tisse, interpelle les utilisateurs et les techniciens de la mise en oeuvre. La modélisation numérique utilise le développement asymptotique pour les milieux périodiques. Au delà des composites a renforts de types taffetas, le serge de 2 et le satin de 5 ont exige une définition d'un v. E. R. Avec un problème de périodicité hors axes. Cette modélisation tridimensionnelle est utilisée pour avoir une réflexion sur l'influence des paramètres tels que les caractéristiques mécaniques de chaque constituant, la largeur d'une mèche, l'écartement entre mèches, l'épaisseur de résine entre couches et le taux de fibres volumique dans les mèches sur les constantes élastiques. La partie liée à l'analyse des contraintes locales a permis d'appliquer des critères de rupture de type von-mises pour la résine et tsai 3d pour les mèches


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Informations

  • Détails : 138 p.
  • Annexes : 80 réf.

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  • Bibliothèque : École normale supérieure. Bibliothèque.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : Archives / LMT / THE 277
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