Une stratégie de calcul pour l'analyse à l'échelle "micro" des endommagements jusqu'à rupture des composites stratifiés

par David Violeau

Thèse de doctorat en Mécanique. Génie mécanique. Génie civil

Sous la direction de Pierre Ladevèze.

Soutenue en 2007

à Cachan, Ecole normale supérieure .


  • Résumé

    Les mécanismes de dégradation des composites stratifiés sont aujourd’hui très bien connus mais la simulation jusqu’à rupture reste un challenge majeur. Un nouveau modèle de calcul microscopique hybride a récemment été proposé et permet de prendre en compte tous les modes de dégradations des stratifiés. Le modèle microscopique est hybride et couple à la fois des mécanismes discrets et continus. Celui-ci s’appuie sur l’introduction de surfaces de rupture minimales conférant ainsi au modèle un aspect discret. Un milieu continu endommageable est introduit pour modéliser les dégradations continues à l’échelle du pli. Très simple d’interprétation et reposant sur peu de quantités matériaux à identifier, le modèle n’est viable que s’il est associé à des moyens de calcul performants. Une stratégie multiéchelle avec homogénéisation en espace développée depuis plusieurs années est ici étendue pour traiter des problèmes complexes tridimensionnels et incluant de nombreuses surfaces de contact. Des développements spécifiques associés à la réduction du coût de calcul (taille du problème à résoudre et temps de résolution) ont été menés sur des exemples simples bidimensionnels. Le calcul du critère permettant la propagation des fissures a nécessité également des simplifications importantes. Ces différents points ont été mis en œuvre dans un code de calcul complet écrit en langage C++ dans la plateforme du LMT permettant de traiter des problèmes complexes non-linéaires bidimensionnels ou tridimensionnels et pouvant inclure les effets de l’environnement. Des exemples simples sont réalisés et permettent de simuler des scénarios de dégradation complexes

  • Titre traduit

    Micromodel-based simulations for laminated composites


  • Résumé

    A calculation strategy for the simulation of a complete microscopic model is developed This strategy enables one to account for damage mechanisms in laminated composites. The model mixes discrete and continuous approaches by introducing potential rupture surfaces and a damageable continuous medium. This approach requires suitable calculation tools unavailable in industrial analysis codes. The strategy presented is multiscale in space and is based on a decomposition of the domain into substructures and interfaces. This strategy enables one to simulate complex problems with multiple cracks. In practice, to use such a model, the strategy must be improved in order to handle very large numbers of substructures and interfaces and to estimate the rupture criteria for the surfaces introduced into the model. I provide simple examples which demonstrate the capabilities of the microscopic model.

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Cette thèse a donné lieu à une publication en 2007 par LMT-Cachan à Cachan

Une stratégie de calcul pour l'analyse à l'échelle micro des endommagements jusqu'à rupture des composites stratifiés


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La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (188 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 141-150

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  • Bibliothèque : École normale supérieure. Bibliothèque.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : THE VIO (Salle de réf.)
  • Bibliothèque : École normale supérieure. Bibliothèque.
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  • Cote : CTLes / THE VIO
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Cette thèse a donné lieu à 1 publication .

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Cette thèse a donné lieu à une publication en 2007 par LMT-Cachan à Cachan

Informations

  • Sous le titre : Une stratégie de calcul pour l'analyse à l'échelle micro des endommagements jusqu'à rupture des composites stratifiés
  • Dans la collection : LMT , n° 07
  • Détails : 1 vol. (IV-188 p.)
  • Notes : Notice réd. d'après la couv. LMT = Laboratoire de mécanique et technologie. 2007 d'après la déclaration de dépôt légal.
  • ISBN : 978-2-11-096809-8
  • Annexes : Bibliogr. p. 141-150. Résumé en français et en anglais
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