Analyse de l'endommagement par fissuration transverse, fissuration longitudinale et delaminage des stratifiés croisés

par Nacim Mohammed Maatallah

Thèse de doctorat en Génie mécanique

Sous la direction de Jean-Marie Berthelot et de Jean-Luc Rebière.

Soutenue en 2000

à Le Mans .


  • Résumé

    Ce travail porte sur I'endommagement par fissuration transverse, fissuration longitudinale et délaminage local de stratifiés croisés [0m/90n]s à fibres longues et à matrice organique, sollicités en traction uniaxiale suivant les fibres orientées à 0°. L'objet de cette étude est de proposer une modélisation analytique et numérique, permettant la description précise du comportement mécanique du stratifié endommagé, que ce soit d'un point de vue local ou global. Pour cela, l'étude présentée dans ce mémoire est décomposée en deux parties : La première traite I'endommagement par fissuration transverse et fissuration longitudinale. Deux types d'approche sont développés : Une modélisation analytique quasi-tridimensionnelle de type approche variationnelle, basée sur la construction d'un champ de contraintes statiquement admissible ; ainsi qu'une analyse par éléments finis tridimensionnels. La seconde traite de l'endommagement par fissuration transverse, longitudinale et délaminage local s'initian t en pointe de fissure. Pour cela, nous avons développé une modélisation analytique de type approche variationnelle, basée sur la construction d'un champ de contraintes statiquement admissible. Dans un premier temps, nous proposons un modèle bidimensionnel permettant I'analyse de I'endommagement par fissuration transverse associé à des délaminages locaux. Ensuite, nous développons un modèle généralisé quasi-tridimensionnel, permettant l'étude de l'endommagement par fissuration transverse, fissuration longitudinale et délaminage. L'exploitation de la répartiton du champ des contraintes obtenue dans chacune des modélisations citées ci-dessus, nous permet d'avoir l'expression de l'énergie complémentaire liée au processus d'endommagement. Ainsi, chaque approche fournit une expression simple des constantes élastiques du stratifié endommagé en fonction de la densité des fissures transverses, longitudinales et la surface délaminée. L'expression du taux de restitution d'énerge associé à I'amorçage et l'évolution de chaque type d'endommagement nous permet de proposer une loi d'endommagement en traction. Les résultats obtenus à partir des différentes modélisations développées dans ce mémoire sont confrontés à ceux d'études expérimentales et ceux d'approches numériques ou analytiques. Un effort particulier est porté sur I'influence de l'architectue du stratifié ainsi que la nature des constituants du composite dans le processus d'endommagement en traction.


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  • Détails : 1 vol. (184 p.)

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  • Bibliothèque : Université du Maine. Service commun de documentation. Section Sciences.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : 2000LEMA1009
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