Identification de la loi de comportement interfaciale d'un composite SiC/Ti

par Bérénice Guichet

Thèse de doctorat en Sciences. Génie des matériaux

Sous la direction de Daniel Treheux.

Soutenue en 1998

à l'Ecully, Ecole centrale de Lyon .


  • Résumé

    La modelisation macroscopique des materiaux composites necessite la connaissance du comportement local de l'interface renfort/matrice. Dans cette etude, un test micromecanique, le push-out, a ete developpe pour analyser le comportement des composites unidirectionnels a matrice titane renforcee par des fibres longues sic. Cet essai permet de solliciter l'interface en indentant une fibre au sein d'une lame mince de composite prelevee transversalement a la direction des fibres. Les essais de push-out realises sur ces composites revelent l'existence de deux types de decohesion, directement lies a la fraction volumique de fibre, caracterises par la reponse globale de l'essai et par la localisation de la decohesion interfaciale. Ces composites sont le lieu de champs de contraintes complexes. L'elaboration a haute temperature induit de fortes contraintes internes, dues a la difference des coefficients de dilatation thermique des constituants, entrainant une importante plasticite localisee a l'interface. La fabrication des micro-eprouvettes d'essais provoque la redistribution de ces contraintes residuelles par la creation de bords libres. L'analyse par elements finis permet de prendre en compte l'ensemble de ces facteurs. On montre que le profil des contraintes a l'interface depend du taux de fibres. Une etude microstructurale, realisee pour connaitre l'evolution de la zone interfaciale aux differentes etapes de fabrication, montre qu'il existe des differences au niveau de la zone interfaciale suivant la fraction volumique de renfort. On propose des mecanismes de decohesion s'appuyant a la fois sur l'etude mecanique et sur l'etude microstructurale. Les analyses precedentes ont permis de comprendre le comportement interfacial de ce composite lors d'un essai de push-out. A partir des resultats des essais, il est possible d'identifier les parametres d'une loi d'interface permettant de decrire les deux comportements observes. On montre que le push-out est un essai micromecanique pertinent pour ce type de materiau. Neanmoins, pour completer l'identification de la loi, il est necessaire de realiser un essai induisant une sollicitation normale de l'interface. On s'appuie sur une analyse numerique par elements finis pour montrer que l'essai de traction transverse suffit a cette derniere identification.


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  • Détails : 1 vol (118 f.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : 64 réf.

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  • Bibliothèque : Ecole centrale de Lyon. Bibliothèque Michel Serres.
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  • Cote : T1738
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