Contribution a l'etude de durabilite d'une structure travaillante epaisse en composites dans le domaine du transport ferroviaire

• Auteur / Autrice : YANN POIRETTE
• Direction : Alain Vautrin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences et techniques
• Date : Soutenance en 2000
• Etablissement(s) : Clermont-Ferrand 2

Résumé

Dans le cadre de la conception d'une structure travaillante en composites pour le transport ferroviaire, ce travail traite de l'influence des conditions environnementales sur le comportement de la piece. L'approche proposee est basee sur l'analyse des specificites geometriques de la structure et des conditions de service : c'est une piece epaisse soumise a des gradients d'humidite. Une analyse detaillee de la structure, permettant de determiner les zones de concentration de contraintes, nous conduit a la definition d'une structure intermediaire representative sous la forme d'une eprouvette coudee. La geometrie de l'eprouvette est optimisee par modelisation ef de facon a reproduire un etat de contraintes comparable a celui de la structure reelle. La structure intermediaire permet d'etudier le comportement des zones les plus sollicitees de la structure et l'influence d'un gradient d'humidite sur ce comportement. Dans le meme temps, le comportement du materiau a l'absorption est etudie sur des echantillons places dans des enceintes regulees en temperature et humidite. Une methode originale d'identification des parametres de la diffusion est presentee et utilisee. Les resultats de cette etude mettent en evidence la degradation hygrothermique du materiau de nature a remettre en cause le choix du materiau. Des essais de caracterisation pour la mesure des proprietes dimensionnantes de la structure, realises sur des eprouvettes seches et conditionnees, montrent qu'il n'y a pas d'influence notable de l'humidite sur les proprietes elastiques evaluees et que les resistances sont peu affectees (baisse de 10 a 15%) apres un conditionnement limite dans le temps. L'influence de l'humidite sur le comportement global de la structure est analysee a l'aide d'essais de traction sur la structure intermediaire conditionnee et du modele ef de la piece soumise a un gradient d'humidite. Les resultats montrent que pour le materiau utilise, l'influence de gradient d'humidite est negligeable.