Modélisation du comportement mécanique d'un composite évolutif tridirectionnel

par Christophe Cluzel

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Pierre Ladevèze.

Soutenue en 1992

à Paris 6 .

mots clés

Résumé

Ce travail porte sur l'étude d'un matériau composite carbone/carbone. C'est un matériau thermostructural 3D-évolutif, réalisé par l'aérospatiale aquitaine. Il se présente comme un stratifié renforcé dans sa direction normale par un cloutage visant à empêcher le délaminage. Le caractère évolutif de ce matériau concerne le nombre de plis, l'orientation des directions de fibres dans le plan du composite et le pas du piquage, ce qui permet d'optimiser le matériau lors de sa réalisation. L'objectif est de modéliser son comportement en fonction de celui de ses constituants pour être en mesure de prédire la réponse d'une structure soumise a une sollicitation complexe. Deux types de modélisation ont été développés. D'abord un modèle de type stratifié pour le comportement intérieur de la plaque ou, a priori, les phénomènes de délaminage sont peu importants. Le constituant élémentaire est alors la monocouche, son comportement est élastoplastique endommageable. Pour l'analyse des phénomènes tridimensionnels une mésomodélisation 3D a été développée. La méthode est basée sur l'homogénéisation par développement asymptotique. Un outil numérique a permis, en élasticité, de relier le comportement des meso-constituants au comportement macroscopique du matériau. L'identification des paramètres des meso-constituants s'appuie sur des essais de traction et de compression sur différentes séquences d'empilement. Ce matériau est utilisé à haute température, mais cette première étude concerne le comportement à l'ambiante

Titre traduit

Modelling of the behaviour of a tridirectional evolutive composite

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