Amélioration des montages d'essais de caractérisation de la résistance en compression des composites stratifies. Mise en évidence de l'effet de structure

par Odile Anthoine-Rahier

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Marc Haglund.

Soutenue en 1998

à l'Université Louis Pasteur (Strasbourg) .


  • Résumé

    L'objet de ce travail est d'améliorer les dispositifs expérimentaux permettant de caractériser la résistance en compression de composites stratifies. Une étude bibliographique souligne les difficultés liées à la réalisation d'essais de compression pure pour ces matériaux. La sensibilité au type de montage utilise, à sa qualité géométrique,. . . Est telle que la connaissance de la résistance en compression pour un composite donne est incertaine. Afin de comprendre l'origine de ces dispersions, une étude numérique approfondie est conduite : deux systèmes d'essais couramment utilises (aérospatiale et icstm - impérial collège de Londres) sont analyses a l'aide de modélisations par éléments finis. Il apparaît que le montage de l'aérospatiale génère de fortes surcontraintes dans les mors. L'analyse de l'influence de défauts de conception ou d'assemblage montre que le défaut de parallélisme des plateaux de compression est particulièrement pénalisant pour la fiabilité de ce dispositif. Pour le système icstm, les résultats sont globalement plus satisfaisants, mais des surcontraintes au ras des talons subsistent. Une amélioration du montage de l'aérospatiale est ensuite étudie, en envisageant l'influence des paramètres de conception du dispositif. Une nouvelle configuration est proposée, faisant appel à des talons plus épais, des mors et des talons avec un angle de dépouille. La surcontrainte induite au ras des talons est alors fortement diminuée, ainsi que la sensibilité a un défaut de parallélisme. Afin de valider ces résultats, un système d'essai spécifique assurant l'axialité des mors, est conçu. Les résultats des essais montrent l'importance d'utiliser une colle à haute résistance ainsi qu'une géométrie effilée de mors. Dans tous les cas, la rupture est toutefois survenue de façon prématurée au fond des mors. Les défauts géométriques de positionnement de l'éprouvette ou des mors semblent à l'origine de ces ruptures. Des essais de flexion sont également mis en oeuvre avec un montage de flambage rotule : des modifications du système sont proposées pour obtenir la rupture de l'éprouvette sur sa face en compression. Ces essais réalises avec différentes épaisseurs et séquences d'empilement de stratifies confirment les tendances théoriques sur les effets de paramètres structuraux sur la résistance en compression.


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Informations

  • Détails : 234 p.
  • Annexes : 74 réf.

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  • Bibliothèque : Université de Strasbourg. Service commun de la documentation. Bibliothèque Blaise Pascal.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : Th.Strbg.Sc.1998;2861
  • Bibliothèque : École normale supérieure. Bibliothèque.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : Archives / LMT / THE 320
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