Contribution a l'etude de l'endommagement du carbure de silicium lors d'un impact de basse energie : application aux blindages

par Pascal Riou

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de MICHEL BOUSSUGE.

Soutenue en 1996

à l'EMP .

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  • Résumé

    Les ceramiques techniques, notamment le carbure de silicium (sic), presentent un grand interet comme materiaux pour blindage, du fait de leur legerete et de leur durete importante. Le but de cette etude est de modeliser le comportement du sic lors de l'impact d'un projectile de petit calibre, a une vitesse inferieure a 350 m/s, sur une cible bi-couche sic/acier. Apres une caracterisation precise du materiau, une configuration experimentale adaptee a ete developpee pour obtenir des donnees en temps reel durant l'impact. Une geometrie originale pour un essai dynamique (impact sur un barreau) a permis de visualiser la propagation de l'endommagement sur la surface libre de la ceramique a l'aide d'une camera ultra-rapide, tout en mesurant la contrainte a l'interface ceramique/acier au moyen d'une jauge de contrainte au manganin. Ces resultats experimentaux ont permis de proposer un nouveau modele d'endommagement anisotrope qui tient donc compte des orientations particulieres des fissures. Ce modele est base sur un amorcage des fissures en mode i, l'endommagement etant defini a partir de l'approche classique de kachanov. La confrontation experience/simulation numerique (effectuee sur le code de calcul efhyd 3d) permet de bien retrouver les niveaux de contrainte ainsi que les formes d'endommagement et les directions des principaux reseaux de fissures. La validation du modele a ensuite ete realisee lors de l'impact sur des carreaux, configuration realiste dans le cas d'une application blindage. Le niveau de contrainte est a nouveau bien retrouve et la comparaison des reseaux de fissures dans la ceramique, observes post-mortem, et des fissures simulees conduit a une correlation satisfaisante. Ce travail permettra a tres court terme de simuler des impacts pour des menaces de type 12. 7 mm p, et ce, pour differentes ceramiques. Ceci necessitera une meilleure comprehension des phenomenes de rupture macroscopique intervenant avant la perforation.


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Informations

  • Détails : 5 VOL., 80 P.
  • Annexes : 9 REF.

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  • Bibliothèque : Ecole nationale supérieure de céramique industrielle. Bibliothèque.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 85 RIO
  • Bibliothèque : Ecole des Mines d'Albi. Centre de documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : N170-RIO
  • Bibliothèque : Mines ParisTech. Bibliothèque.
  • Accessible pour le PEB
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