Etude de l'effet du vieillissement hygrothermique sur le comportement mécanique d'éco-composites à renfort hybride

par El hadi Saidane

Projet de thèse en Sciences - STS

Sous la direction de Rezak Ayad et de Daniel Scida.

Thèses en préparation à Reims , dans le cadre de Ecole doctorale Sciences, technologies, santé (Reims, Marne) , en partenariat avec (LISM) Laboratoire d'Ingénierie et Sciences des Matériaux (laboratoire) et de Equipe Caractérisations et modélisations-LISM (equipe de recherche) depuis le 13-09-2012 .


  • Résumé

    Le sujet proposé trouve tout son intérêt dans la recherche de solutions alternatives à l'utilisation de composites issus totalement ou partiellement de ressources fossiles. Il s'intègre dans l'axe agro-matériaux du laboratoire LISM. Le choix d'une solution en matériau composite à fibres végétales pour la réalisation d'une structure passe par l'analyse de différents paramètres dont notamment le comportement à long terme en milieu agressif. La difficulté de l'évaluation de leur durabilité dans un milieu souvent sévère reste un obstacle fondamental, susceptible d'en gêner considérablement leur utilisation. Ce travail a pour objectif l'étude de l'effet d'un vieillissement en humidité et température sur le comportement de matériaux composites bio sourcés, constitués de fibres végétales (lin ou hybride : lin/PLA) et d'une résine « verte » plus respectueuse de l'environnement (Green Epoxy). Cet objectif nécessite : • une caractérisation du vieillissement Cette caractérisation sera menée d'abord sur les constituants des matériaux (renforts de lin et hybride lin/PLA et résines Epoxy et Green Epoxy), puis sur les agro matériaux composites. Cette étude permettra de suivre l'absorption d'eau dans les composites et dans ses constituants (fibres, résines), et de déterminer les différents coefficients (taux de saturation, diffusivité, loi de Fick…), • une caractérisation mécanique en traction et en flexion, nécessaire à l'étude des propriétés mécaniques élastiques et à la rupture, de chaque constituant (résine et mèches unidirectionnelles) et des différents agro-composites. Cette démarche permettra d'identifier les premiers paramètres témoins intervenant dans la perte (ou non) des performances mécaniques après vieillissement, • une caractérisation de l'endommagement. Elle permettra, à partir des techniques de l'Emission Acoustique (EA) associées à des analyses d'images MEB, de localiser et d'identifier les différents mécanismes d'endommagement pour diverses sollicitations. Cette étude conduira à définir le degré de nocivité de ces endommagements tout en associant à la démarche l'influence des paramètres structuraux tels que la nature du renfort fibreux et des constituants (résine et fibres), • une modélisation par éléments finis Cette modélisation sera basée sur des approches aux éléments finis spéciaux intégrant les lois de comportement (comportement mécanique et endommagement lié au vieillissement) de chaque constituant. Ces résultats déduits de la modélisation seront comparés aux différents résultats expérimentaux, avec une étude de faisabilité d'analyse par éléments finis sur un cas semi-industriel de structure composite. Ce projet de recherche doctorale vise à la compréhension des mécanismes de vieillissement d'agro-matériaux composites. Deux paramètres de vieillissement seront choisis dans ces travaux : la température et l'humidité. L'enjeu est donc de mesurer l'influence de l'humidité, associée à la température, sur le comportement à long terme de ces agro-composites

  • Titre traduit

    The effect of hygrothermal ageing on the mechanical behaviour of fibre reinforced hybrid eco-composite


  • Pas de résumé disponible.