Effets d'echelle dans la rupture des composites unidirectionnels

par Gilles Forêt

Thèse de doctorat en Sciences appliquées. Physique

Sous la direction de Alain Ehrlacher.

Soutenue en 1995

à Marne-la-vallée, ENPC .


  • Résumé

    Nous nous interessons dans ce travail a la rupture en traction des materiaux composites unidirectionnels dans la perspective de leur utilisation comme cables de pretrainte. Le comportement de type elastique-fragile de ces materiaux impose de prendre en compte l'alea de resistance, afin de predire les effets d'echelle. Pour etudier ce probleme, nous avons simule numeriquement la rupture des composites unidirectionnels a l'aide d'un modele mecanique a cinematique uniaxiale. Nous avons realise pour chaque geometrie un tres grand nombre de simulations afin d'obtenir une statistique de rupture au voisinage des faibles resistances tres precises. Nous avons etudie deux mecanismes d'endommagement, rupture des fils et decohesions entre fils (un fil peut etre constitue d'une ou plusieurs fibres, sa section etant caracteristique de la finesse de discretisation du modele). Nous avons alors constate qu'un effet d'echelle de longueur de type chaine decrivait correctement nos simulations de rupture pour differentes longueurs des que l'on pouvait negliger les effets d'extremite et, d'un point de vue pratique, que la queue de distribution des faibles resistances n'obeit plus a une loi du type rupture de la structure au premier endommagement. L'extrapolation des courbes de distribution des resistances a permis de proposer le concept de resistance utile d'un jonc en acceptant une certaine probabilite de rupture. Cette resistance utile peut etre tres largement superieure a celle utilisee actuellement en appliquant un coefficient de securite de 0,5 a la resistance moyenne. L'utilisation de ce concept de resistance utile pourrait alors reduire la quantite de matiere et evidemment les couts. Un autre apport du travail est issu de l'etude des effets d'echelle de section. Nous sommes en effet arrives a demontrer que pour un usage donne (longueur, probabilite de rupture admissible) il existe une section optimale de jonc donnant la meilleure resistance utile

  • Titre traduit

    Size effect for the failure of unidirectional composites


  • Pas de résumé disponible.

Autre version

Cette thèse a donné lieu à une publication en 2010 par [CCSD] [diffusion/distribution] à Villeurbanne

EFFETS D'ECHELLE DANS LA RUPTURE DES COMPOSITES UNIDIRECTIONNELS

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 164 P.
  • Annexes : 98 REF.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Pierre et Marie Curie. Institut d'Alembert-Bibliotheque de Mecanique..
  • PEB soumis à condition
  • Cote : FORE 701
  • Bibliothèque : Ecole des Ponts ParisTech (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne). La Source - Bibliothèque de l'Ecole des Ponts.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : NS 19990
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.