Etude du comportement au crash et de l'absorption d'énergie dans des structures en matériaux légers

par El hadj Ahmed Hanefi

Thèse de doctorat en Génie civil

Sous la direction de Ali Limam.

Soutenue en 1996

à Lyon, INSA , dans le cadre de Ecole Doctorale Mecanique, Energetique, Genie Civil, Acoustique (MEGA) (Villeurbanne) , en partenariat avec labo non créé (laboratoire) .


  • Résumé

    Le premier volet de cette recherche traite du comportement au crash et de l'absorption d'énergie par des tubes cylindriques bi-matériaux en acier/composite. Les résultats de deux campagnes d'essais d'écrasements statiques et dynamiques montrent que le renforcement extérieur d'un tube métallique par un composite verre/résine augmente la stabilité du mode d'écrasement de la structure et sa capacité de dissipation d'énergie. Deux modèles analytiques sont élaborés et validés. Ils permettent de prédire avec une bonne précision les efforts moyens d'écrasement statique et dynamique de ces structures. Le deuxième volet de cette recherche est orienté vers la modélisation numérique de l'écrasement dynamique de colonnes extrudées en alliage d'aluminium. Un modèle numérique est mis au point puis validé. Ce modèle est utilisé in fine pour optimiser un initiateur de déformation destiné à réduire le pic d'impact de ces colonnes. Enfin, dans la dernière partie de notre travail, les résultats d'une étude comparative des performances de bancs d'essais et de codes de calcul utilisés dans différents laboratoires européens, permettent de jauger de la fiabilité de ces outils pour le dimensionnement des structures pour l'absorption d'énergie lors d'un crash.

  • Titre traduit

    = Crash behaviour and energy absorption of structures made of light weight materials


  • Résumé

    The first part of the present research is concerned with crash behaviour and energy absorption of high strength steel tubes reinforced externally by a glass fiber and resin composite. Results of two round of crash tests show that, in comparison with a single sheet metal tube, steel/composite tubes undergo a more regular folding pattern and are characterized by an increased stability to progressive folding. Two simplified analytical models for the static and dynamic crushing of these externally reinforced metal tubes were achieved. The mean crushing forces derived from these models are found to be in good agreement with the experimental data. The second part of the research is concerned with numerical simulation of the crash behaviour of extruded aluminum profiles. Material data along with crash test results are used to validate a numerical model of the crash event of an extruded column. This model is used to calibrate a crash initiator in order to reduce the first peak load of the column. In the last part of this research the results of a comparative study of experimental and numerical crash response of aluminum extruded profiles show the degree of efficiency of rigs and computer codes used at fourteen European crashworthiness laboratories.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (174 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr.

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