Thèse soutenue

Analyses et modélisations multi-physiques pour le développement de structures composites intégrant des conducteurs électriques
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Auteur / Autrice : Thibaut Vogel
Direction : Pascal Casari
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Mécanique des solides, des matériaux, des structures et des surfaces
Date : Soutenance le 19/12/2017
Etablissement(s) : Nantes
Ecole(s) doctorale(s) : Sciences de l'ingénierie et des systèmes (Centrale Nantes)
Partenaire(s) de recherche : COMUE : Université Bretagne Loire (2016-2019)
Laboratoire : Institut de Recherche en Génie Civil et Mécanique (Nantes)
Jury : Président / Présidente : Jean-Claude Grandidier
Examinateurs / Examinatrices : Jean-Christophe Walrick, Caroline Petiot
Rapporteurs / Rapporteuses : Franck Lauro, Jean-François Ferrero

Résumé

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A partir de l’étude d’une structure composite multifonctionnelle prédéfinie, cette thèse a pour objectif l’analyse du comportement thermomécanique et des modes d’endommagement d’une structure composite intégrant des conducteurs électriques. Des éprouvettes représentatives sont fabriquées et testées sous différentes conditions mécaniques, thermiques et électriques. L’influence des chargements mécaniques hors-plan, et plus particulièrement d’un impact basse énergie, sur la fonctionnalité électromécanique de la structure est ensuite étudiée. Des mesures de résistance électrique et te tension de claquage sont réalisées afin de déterminer les performances électriques post-impact de la structure. L’échauffement résistif interne des conducteurs, conjugué à l’environnement thermique d’une structure aéronautique nous invite finalement à étudier le comportement thermomécanique de tels assemblages multicouches et multi-matériaux. Nous présentons donc une méthodologie de caractérisation du comportement thermomécanique d’un assemblage sandwich multicouche via l’analyse de ses composants pris séparément et caractérisés par des analyses mécaniques dynamiques (DMA). La contribution majeure de ce travail réside dans la détermination de critères de dégradation électrique, et de dimensionnement, pour le développement de structures composites intégrant des conducteurs électriques.