Modelisation du comportement non-lineaire des materiaux composites a matrice polymere application a un empilement verre/polyester

par STEPHANE JOUANNIGOT

Thèse de doctorat en Sciences appliquées. Physique

Sous la direction de MAURICE LEROY.

Soutenue en 1998

à Nantes .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Les materiaux composites a matrice polymere, de part la nature de cette derniere, presentent un comportement mecanique plus ou moins non-lineaire. Plus le taux de resine est eleve et plus cette non-linearite devient importante. Independamment du taux de resine, la non-linearite des composites evolue egalement en fonction de l'angle de sollicitation de ceux-ci par rapport aux directions privilegiees du materiau. Le dimensionnement d'une piece en materiaux composites implique de connaitre le plus fidelement possible, et selon les exigences de precision, le comportement mecanique de ceux-ci. L'utilisation de la theorie lineaire pour calculer des composites, que l'on sait non-lineaires, entraine une erreur couverte par les coefficients de securite appliques. Nous proposons dans ce travail un modele base sur l'identification du comportement mecanique non-lineaire de chacune des couches constituant un empilement afin de modeliser le comportement non-lineaire de ce dernier. La densite d'energie complementaire est utilisee afin d'obtenir une relation contrainte-deformation non-lineaire, pour un chargement uniaxial, selon les directions longitudinales, transverses et en cisaillement. Les comportements des couches composites sont modelises avec une equation a l'ordre n, n allant de deux a cinq selon la non-linearite de ceux-ci. Notre modele s'inscrit donc dans une demarche volontairement macro-mecanique dans le but d'une mise en uvre aisee et rapide, ceci dans un cadre industriel. En effet une serie d'essais mecaniques classiques (traction et compression uniaxiales, cisaillement) pour caracteriser les materiaux et obtenir leurs courbes contrainte-deformation, suivi d'un traitement informatique de base de donnees experimentales, afin de determiner les parametres du modele de chaque couches constituant l'empilement, sont suffisants. L'etude experimentale d'un mat et d'un tissu verre/polyester a fort taux de resine, suivi du developpement et de l'application du modele propose permettent de modeliser des empilements mat/tissu /mat lors de sollicitations de traction uniaxiale et de cisaillement.


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Informations

  • Détails : 228 P.
  • Annexes : 64 REF.

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  • Bibliothèque : Université de Nantes. Service commun de la documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 98 NANT 2107
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