Effets de bord dans les plaques stratifiees composites elastiques

par RICHARD NAJCHAUS

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de HALPHEN.

Soutenue en 1989

à Paris 6 .

mots clés

• Plaques et coques élastiques
• Composites à fibres
• Modèles mathématiques
• Contraintes (mécanique)

Résumé

Les plaques stratifiees composites peuvent presenter dans des zones locales pres des bords libres de la structure, des delaminages entre les couches. L'apparition de contraintes transverses importantes dans ces regions necessite de proceder a une etude tridimensionnelle du comportement. Nous proposons une modelisation numerique de ces phenomenes par la methode des elements finis, qui se compose de deux etapes: 1) premierement, un calcul est effectue sur la structure par la theorie de plaques de love-krichoff; 2) deuxiemement, un calcul tridimensionnel issu d'une formulation en deplacement est effectue dans les zones critiques. Ces regions sont reliees au reste de la plaque par des conditions aux limites en deplacements solutions de l'etape precedente. La multicouche est envisage comme un empilement alterne de couches elastiques lineaires anisotropes et d'interfaces elastiques lineaires isotropes. Nous proposons un critere d'amorcage de delaminage qui porte sur le vecteur contrainte agissant sur l'interface. Une comparaison avec des resultats analytiques de pipes et des resultats numeriques d'engrand valident notre modele. Une application aux plaques trouees de sequence d'empilement (a, -a)s est presentee. On etudie en particulier l'influence de l'angle a sur l'amorcage de l'endommagement des interfaces

Titre traduit

Boundary effects in the laminated composite elastic plates

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