Analyse de l'amortissement de matériaux composites à fibres unidirectionnelles

par Youssef Sefrani

Thèse de doctorat en Génie mécanique

Sous la direction de Jean-Marie Berthelot.

Soutenue en 2002

à Le Mans .


  • Résumé

    Ce travail présente une analyse approfondie de l'amortissement dans le cas de la flexion cylindrique de plaques, constituées de deux types de matériaux composites unidirectionnels : des composites à fibres de verre et des composites à fibres de Kevlar. Les résultats expérimentaux obtenus ont été comparés avec les modèles de la littérature et cette comparaison à mis en évidence les limites à ces modèles. Nous avons alors été amenés à mettre en place une évaluation de l'amortissement basée sur une analyse des vibrations par la méthode de Ritz, analyse qui peut être appliquée à la flexion de poutres ou de plaques. Une seconde partie a été consacrée à l'étude de l'effet de l'interposition d'une ou plusieurs couches viscoélastiques, permettant d'accroître l'amortissement des matériaux. Les résultats expérimentaux ont été modélisés en considérant les énergies dissipées par cisaillement transverse. Enfin, une dernière partie concerne l'analyse de l'effet de la température sur les composites à fibres de verre. L'analyse expérimentale effectuée à montré le rôle prépondérant de la matrice, les propriétés des matériaux se dégradant lorsque la température de transition vitreuse de la matrice est atteinte.

  • Titre traduit

    Analysis of damping in composites materials of unidirectional fibers


  • Résumé

    This work presents an extended analysis of damping in the case of the bending of beams and the cylindrical bending of plates, constituted of two types of unidirectional composite materiels : composite with glass and Kevlar fibers. The experimental results obtained have been compared with the models of the literature and it was found that these models have certain limits. Thus we develop an evaluation of the damping of rectangular plates based on the analysis of vibrations by the Ritz method, which can be applied to the bending of beams or plates. The second part of this vvork studies the effect of the interposition of one or several viscoclastic layers, permitting to increase the damping of materials. The experimental results have been modelled by considering the energies dissipated by transverse shear. The last part concerns the analysis of the effect of the temperature on the composites of glass fibers. The experimental analysis shows the determinant role of the matrix, which leads to a degradation of the properties of materials when the glass-transition temperature of the matrix is reached.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (VIII-216 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 191-197

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  • Bibliothèque : Université du Maine. Service commun de documentation. Section Sciences.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : 2002LEMA1002
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