Thèse soutenue

Modélisation de l’endommagement d’un composite 3D carbone/carbone : comportement à température ambiante.
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Auteur / Autrice : Alexia Este
Direction : Stéphane MorelÉric Martin
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Mécanique
Date : Soutenance le 30/01/2018
Etablissement(s) : Bordeaux
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences physiques et de l’ingénieur (Talence, Gironde)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de mécanique et d'ingénierie de Bordeaux
Jury : Président / Présidente : Olivier Allix
Examinateurs / Examinatrices : Stéphane Morel, Éric Martin, Olivier Allix, Damien Halm, Frédéric Laurin, Nathalie Godin, Christophe Tallaron, Bernard Toson, Jalal El Yagoubi, Jacqueline Saliba
Rapporteurs / Rapporteuses : Damien Halm, Frédéric Laurin

Résumé

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Les composites 3D C/C sont utilisés dans l’industrie aérospatiale ou nucléaire pour leurstrès bonnes propriétés mécaniques à haute température. Afin d’assurer une intégrité optimaledes structures, la connaissance du comportement mécanique du composite, et plus particulièrementde ses mécanismes de rupture, est essentielle.Dans ce but, ce travail présente une modélisation de l’endommagement d’un composite3D C/C à température ambiante. Pour cela, une approche de modélisation à l’échelle mésoscopiquea été adoptée. A cette échelle, le composite 3D C/C présente deux types deconstituants : les baguettes de fibres de carbone et la matrice carbonée. Le comportement dechacun de ces méso-constituants est modélisé par une loi de comportement élastique endommageable(isotrope pour la matrice, orthotrope pour les baguettes) nécessitant un nombrede paramètres restreint. L’identification de ces paramètres repose sur des données expérimentalestirées de travaux antérieurs ainsi que celles issues d’une campagne expérimentale,menée durant la thèse, visant à compléter la connaissance du comportement mécanique ducomposite 3D C/C à l’échelle mésoscopique. Par ailleurs, des essais macroscopiques ont étéréalisés afin de valider le modèle développé. Les réponses expérimentales d’essais de flexion4 points et de flexion 3 points sont notamment bien reproduites par le méso-modèle.