Résistance à l’impact balistique de matériaux composites à renforts Interlocks tissés : application au blindage de véhicules

par Marie Lefebvre

Thèse de doctorat en Mécanique

Sous la direction de Daniel Coutellier.

Soutenue en 2011

à Valenciennes .


  • Résumé

    Cette étude s’inscrit dans le cadre d’une recherche exploratoire innovante (REI), financée par la DGA et vise à étudier le comportement à l’impact de matériaux composites à renfort Interlock. L’objectif final de ce travail est d’intégrer dans des blindages de véhicules terrestres, un matériau composite à renfort tissé Interlock de fibres hautes performances qui sera placé à l’arrière d’un matériau métallique utilisé pour fragmenter le projectile, ici un FSP, au moment de l’impact. Le matériau composite aura un rôle d’absorbeur d’énergie durant l’impact et permettra d’arrêter les fragments métalliques suite à la pénétration du blindage métallique par le projectile. La réalisation de ce matériau passe par l’élaboration des structures tissées Interlocks sur une machine à tisser manuelle puis à la mise en œuvre des tissus par techniques d’infusion. Les matériaux sont ensuite testés en condition d’impact réel. Un critère de comparaison a été établi en prenant en compte la vitesse limite de perforation (Vlp) du matériau et les masses surfaciques de chaque structure testée afin de ramener les performances balistiques à iso masse. Pour cette étude nous avons choisi de fabriquer trois architectures Interlocks ayant des paramètres de tissage identiques. Nous avons choisi d’utiliser deux types de fibres, du Kevlar® et du Vectran® pour chaque structures. La modification du procédé de tissage et de l’infusion des matériaux a permis de faire ressortir deux structures Interlocks en Vectran® présentant un critère d’impact équivalent aux structures actuellement utilisées dans le domaine du blindage de véhicule.

  • Titre traduit

    Ballistic impact resistance of woven Interlock reinforced composites materials : use in armoured vehicles


  • Résumé

    This study is a part of an innovative exploratory research with the financial support of the DGA. The aim is to study the impact behaviour of Interlock composite materials. The final objective is to integrate a composite material based on Interlock weaving structure into vehicle armor system that will be placed as backing of a metal panel used to fragment the FSP projectile during the impact. The composite materials should absorb the impact energy during impact and stop the metal fragments after penetration of the metal panel by the projectile. The fabrication of these materials leads to create woven Interlock structures on a weaving loom and the implementation of the fabrics by infusion process. The materials are then impacted. A criterion of comparison was used, taking into account the speed limit perforation of the material and the area density of each impacted structures in order to compare the ballistic performance at the same weight. For this study we have made the choice to produce three Interlocks weaving structures with the same weaving parameters. We also choose to use two types of fibres, Kevlar® and Vectran® for each structure. The change of the weaving process and the infusion of materials allowed us to bring out two Interlocks structures composed of Vectran® fibres with the impact criterion equivalent to the structures currently used in the field of vehicle armor.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (120 p.)
  • Annexes : Notes bibliogr.

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  • Bibliothèque : Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis. Service commun de la documentation. Site du Mont Houy.
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  • Cote : 900829 TH
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