Etude du comportement des structures composites endommagées par un impact basse vitesse : Application aux structures aéronautiques

par Olivier Eve

Thèse de doctorat en Sciences de l'ingénieur

Sous la direction de Abderrahim Zeghloul.

Soutenue en 1999

à Metz , en partenariat avec LPMM - Laboratoire de Physique et Mécanique des Matériaux - FRE 3236 (laboratoire) .


  • Résumé

    L'objectif de ces travaux est de contribuer à l'amélioration des connaissances sur le comportement en statique et en fatigue des structures composites monolithiques endommagées par un impact basse vitesse. A partir d'essais statiques réalisés sur des éprouvettes de Compression Après Impact et sur des éprouvettes soumises à des chargements combinés (traction/compression/cisaillement), il a été mis en évidence que le comportement non-linéaire de ce type de structure pouvait s'expliquer par une combinaison de sollicitations planes et hors plan (moment de flexion induit au droit du dommage). Pour répondre aux exigences des bureaux d'études, 2 approches numériques sont développées : - une approche dite "mésomécanique" dont le but est de simuler le comportement global statique et la tenue des stratifiés impactés dans un délai de l'ordre de 30 minutes CPU. Un modèle 2D est proposé ; - une seconde dite "micromécanique" dont l'objectif est de suivre l'évolution des délaminages. Ce modèle 3D est basé sur un calcul de taux de restitution d'énergie en mode mixte. Des essais de fatigue monotone et complexe ont été réalisés. Une procédure expérimentale par ultrasons a permis de suivre l'évolution des délaminages et de valider l'hypothèse selon laquelle un même défaut dominant régit la ruine des structures impactées en statique et en fatigue. Un modèle mathématique, basé sur la formulation de Sendeckyj, est proposé. Cette analyse permet grâce au principe de contrainte statique équivalente d'exploiter des essais avec rupture en fatigue ou rupture en statique résiduelle. La détermination de la courbe de fatigue est alors possible et permet de définir sur une base statique la contrainte admissible en fatigue pour un nombre de cycles donné et la durée de vie pour un niveau de sollicitation donné. Ces travaux ont été réalisés pour des structures aéronautiques

  • Titre traduit

    Study of damaged monolithic composite structures behaviour : aeronautical structures application


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Informations

  • Détails : 1 vol. (220 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 149-159

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  • Bibliothèque : Université de Lorraine. Direction de la documentation et de l'édition. Bibliothèque du Saulcy.
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  • Cote : Archives / LMT / THE 327
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