Etude du comportement à l'impact et de l'endommagement des stratifiés composites à matrice thermoplastique nano-chargée

par Gbessiho Kinvi-Dossou

Projet de thèse en Sciences des matériaux

Sous la direction de Napo Bonfoh et de Rodrigue Matadi-Boumbimba.

Thèses en préparation à l'Université de Lorraine , dans le cadre de EMMA - Ecole Doctorale Energie - Mécanique - Matériaux depuis le 28-09-2015 .


  • Résumé

    Cette thèse a pour objectif d’évaluer l’influence de nanocharges –incluses dans une résine acrylique- sur la réponse de la structure composite lors d’une sollicitation dynamique. Cette analyse se fait aux différentes échelles du matériau (nano, micro, meso et macro). Dans un premier temps, des plaques de matériaux composites (comprenant ou non des nanoparticules) ont été testées à l’impact. La réponse de ces structures sera analysée aux différentes échelles pour évaluer l’effet des nanoparticules. A l’échelle macroscopique, la réponse force-déplacement pendant l’essai d’impact sera quantifiée, la perforation potentielle et la déformation résiduelle seront qualifiées. A l’échelle de la structure, les endommagements (nature et étendue) devront être expertisés. Cette analyse devra être menée en considérant plusieurs paramètres influents ; le procédé de fabrication, la nature et le taux de fibres, la nature et le pourcentage de nanoparticules, la température et l’énergie d’impact. Parallèlement, un modèle de comportement est en cours d'identification pour ces matériaux. Nous réalisons des essais de caractérisation (traction, compression, cisaillement...) en prenant en compte l’effet de la vitesse de déformation de la température et de la concentration en nanocharge. Enfin, le modèle identifié pour ces matériaux composites sera validé numériquement en effectuant une simulation numérique des essais d’impact réalisés sur ces mêmes matériaux composites . Un intérêt particulier sera porté à l’identification du phénomène d’endommagement (fissuration, déchaussement, délaminage, …). L’analyse, en termes d’initiation, d’évolution des mécanismes d’endommagement et de rupture, sera effectuée au cours du chargement au moyen d’approches d’investigations appropriées (CND, analyse d’images, émission acoustique, …)


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