Étude expérimentale et simulation numérique par éléments finis de l'état de déformation et de la fissuration d'un matériau composite verre-époxyde unidirectionnel sollicité en traction-torsion

Experimental study and numerical simulation of deformation state and crazing of an unidirectional glass-epoxy composite material under traction-torsion

• Auteur / Autrice : Christian Schmitt
• Direction : Guy Pluvinage
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique et énergétique
• Date : Soutenance en 1988
• Etablissement(s) : Vandoeuvre-les-Nancy, INPL

Mots clés

Mots clés contrôlés

Composites -- Fatigue

Résumé

L'objet de cette étude est le comportement d'un matériau composite verre-époxyde unidirectionnel sollicité en traction puis en traction et torsion combinées. Dans une première partie, l'étude de l'état de déformation de la poutre sollicitée en traction-torsion montre une bonne corrélation des résultats expérimentaux, numériques et théoriques. Le principe de superposition est bien vérifié. La deuxième partie de l'étude a trait à la fissuration en fatigue du matériau à l'aide de plaques minces pré-entaillées. Les essais expérimentaux montrent la présence d'une zone endommagée en arrière du front de fissure formée par des torons de fibres joignant les deux lèvres. Les examens fractographiques, comparés à ceux de mode un et de mode deux purs, révèlent que la fissure se propage par mode d'ouverture. Un dépouillement par élément finis permet de déterminer la vitesse de fissuration en fonction de la variation du facteur d'intensité de contraintes en mode un et montre que la fissuration est gouvernée par la loi de PARIS.