Microflambage des fibres lors de la cuisson des composites stratifiés à fibres longues

par Christian Jochum

Thèse de doctorat en Mécanique

Sous la direction de Michel Potier-Ferry et de Jean-Claude Grandidier.

Soutenue en 1999

à Metz .


  • Résumé

    Ce travail de recherche est une contribution à la problématique du phénomène de microflambage affectant les fibres longues unidirectionnelles lors de la fabrication de composites stratifiés à matrices thermodurcissables. Ce phénomène se traduit par une ondulation des fibres longues et est à l'origine d'une chute significative de la résistance des composites hautes performances lorsque les fibres sont sollicitées en compression. Cette étude présente ainsi notre volonté de comprendre et de modéliser le mécanisme d'apparition du défaut d'ondulation des fibres à travers une identification des phénomènes à l'origine de l'instabilité des fibres ainsi qu'une modélisation mécanique du comportement de la résine époxy au cours de sa cuisson. De ce fait, dans le premier chapitre nous démontrons l'impossibilité de l'apparition d'un microflambage des fibres lors de la phase finale de refroidissement du cycle de cuisson. Il est alors nécessaire de proposer un modèle rhéologique du polymère pendant la phase de polymérisation en vue de la modélisation mécanique du microflambage au cours de la cuisson. Cette modélisation rhéologique ainsi que la cinétique de polymérisation est exposée dans le deuxième chapitre. Le troisième chapitre présente la modélisation du microflambage d'une fibre unique en élasticité et en viscoélasticité dans un contexte isotherme. Finalement, les résultats établissent clairement la responsabilité de la contraction volumique de la résine, consécutive au changement de phase liquide - solide, sur le déclenchement de l'instabilité de microflambage. Ceci est confirmé par des observations expérimentales et de plus, la longueur d'onde critique prévue par la modélisation est en bonne corrélation avec les observations. Une extension au cas des stratifiés est ensuite présentée au quatrième et dernier chapitre à partir des travaux de Grandidier, C. , Ferron, G. Et Potier-Ferry, M. , (1992) dans le contexte élastique linéaire

  • Titre traduit

    Fibre microbulking phenomenon during the cure of long fibre laminates


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Informations

  • Détails : 1 vol. (175 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 170-175

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  • Bibliothèque : Université de Lorraine. Direction de la documentation et de l'édition. Bibliothèques Metz et Moselle.
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