Thèse soutenue

Etude expérimentale et numérique de la propagation de coupure dans des stratifiés composites soumis à des chargements complexes
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Auteur / Autrice : Joël Serra
Direction : Christophe BouvetBruno Castanié
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Génie mécanique, mécanique des matériaux
Date : Soutenance le 16/11/2016
Etablissement(s) : Toulouse, ISAE
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mécanique, énergétique, génie civil et procédés (Toulouse)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut Clément Ader (Toulouse ; 2009-....)
Equipe de recherche : Institut supérieur de l'aéronautique et de l'espace (Toulouse, Haute-Garonne). Département mécanique des structures et matériaux
Jury : Président / Présidente : Pierre Ladevèze
Examinateurs / Examinatrices : Carlos G. Dávila
Rapporteurs / Rapporteuses : Jean-François Caron, Nicolas Carrere

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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La sensibilité des structures composites à la présence d'endommagements importants en zones singulières (trou, pointe d'entaille.. impose d'évaluer leur tolérance aux dommages. Dans un premier temps, un dialogue essai-calcul pour des sollicitations uniaxiales de traction simple sur composite stratifiés lisses, troués (plusieurs diamètres) et entaillés est mis en place. En utilisant différentes méthodes de suivi expérimental insitu (corrélation d'images, thermographie infrarouge) et post-mortem (micro-tomographie aux rayons-X), les scénarios de ruptures sont identifiés et comparés à ceux déterminés par simulation numérique « Discrete Ply Model ». Le modèle numérique est démontré valide pour simuler les cas étudiés (traction uniaxiale). Les influences de plusieurs paramètres du modèle sont étudiées dont la taille de maille et la présence de fissures discrètes. Dans un second temps, une étude expérimentale des stratifiés entaillés soumis à des sollicitations combinées à l'échelle supérieure (détail structural) est menée à l'aide du montage VERTEX conçu spécifiquement pour ces travaux. La modélisation de ce type d'essai est amorcée sur une plaque en aluminium pour valider la méthodologie de transfert de conditions limites obtenues par corrélation d'images. Cette stratégie est ensuite appliquée à un des drapages composite étudiés pour modéliser plusieurs types de sollicitations pour valider le « Discrete Ply Model » sur des cas de charge supplémentaires.