Evaluation des capacités prédictives et de la robustesse de modèles à bases physiques pour la prévision de la tenue des structures composites présentant des singularités géométriques

par Jérémy Germain

Projet de thèse en Mécanique des solides

Sous la direction de Frederic Laurin.

Thèses en préparation à Paris Saclay , dans le cadre de Sciences mécaniques et énergétiques, matériaux, géosciences , en partenariat avec ONERA - MAS - Matériaux et structures (laboratoire) et de Ecole normale supérieure Paris-Saclay (établissement de préparation de la thèse) depuis le 01-10-2016 .


  • Résumé

    Les modèles développés ces dernières années à l'Onera pour décrire l'endommagement et la rupture de structures composites stratifiées d'UDs, peuvent ne pas s'avérer robuste pour un transfert vers l'industrie. Les aspects de régularisation des comportements adoucissants posent différents problèmes numériques qui devront être surmontés. L'objectif de la thèse est de proposer un modèle matériaux avancés pour traiter l'endommagement et la rupture de structures composites présentant des singularités géométriques (trous, entailles). Le modèle proposé ne sera pas nécessairement une complexification de l'existant mais se devra d'être d'une complexité maîtrisée. A ce titre, l'introduction des nouvelles sources de non-linéarité se devra d'être justifiée. De plus, ce modèle devra prendre en compte les spécificités des stratifiés d'unidirectionnels de quatrième génération. Les paramètres du modèle seront identifiés expérimentalement à travers une campagne d'essais. Une implémentation dans un code élément-finis sera effectuée, une attention particulière sera portée sur le choix d'une méthode de régularisation pour les lois adoucissantes. Le dialogue entre les essais et les simulations numériques permettront de valider l'approche retenue sur des configurations industrielles.

  • Titre traduit

    Evaluation of the robustness and predictive capabilities of physically based approaches for the strength analysis of composite structures containing geometrical singularities


  • Résumé

    Models were recently developed by Onera in order to describe damage and failure in unidirectional composite structures. These models may lack of robustness to be commonly used in the industry. On of the PhD objective is to propose an advanced material law based on damage and failure mechanic, in order to predict structure containing geometrical singularity failure (as open hole plate or notched plate). The new model doesn't require to be more complex, but each non-linearity introduction will be justified. More over, this model will take into account material specificity from the 4th generation. These parameters will be extracted from an experimental test campaign. The model will be implemented in a finite elements code. Attention will be given to strain softening regularization method, and the comparison between test and simulation will be led to confirm the model.