Thèse soutenue

Développement d'une stratégie d'endommagement intra/interlaminaire pour une approche semi-continue : application aux stratifiés unidirectionnels et hybrides
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Auteur / Autrice : Ldjoudi Manseri
Direction : Jean-François FerreroPablo Navarro
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Génie Mécanique, Mécanique des matériaux
Date : Soutenance le 09/12/2020
Etablissement(s) : Toulouse 3
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mécanique, énergétique, génie civil et procédés (Toulouse)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut Clément Ader (Toulouse ; 2009-....)

Résumé

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Les structures composites constituées de nappes d'unidirectionnels sont très répandues en aéronautique pour leur très grand rapport résistance/masse. Cependant, elles sont susceptibles d'être soumises à une multitude d'impacts qui génèrent des fissurations matricielles, des délaminages et des ruptures de fibres. Cela est très préjudiciable lors d'impacts à basse vitesse notamment sur des structures épaisses où les délaminages sont localisés à l'intérieur donc difficilement de´tectables à l'œil nu. L'objectif est donc de proposer un modèle capable de capter très précisément l'initiation et la propagation des délaminages en se fondant sur la stratégie Semi-Continue. Ces travaux débutent par le développement d'un nouvel élément d'interface intralaminaire pour capter le comportement des fissurations matricielles, précurseuses des délaminages. Cet élément vient s'intercaler entre les éléments UD (barres + plaque) de la stratégie Semi-Continue développés lors de précédents travaux. Afin de représenter le lien entre fissurations matricielles et délaminage, un couplage intra/interlaminaire est introduit. L'ajout de cet élément spécifique a nécessité d'adapter le comportement des autres éléments du modèle afin que la cinématique globale soit conforme aux résultats expérimentaux. Cette stratégie a ensuite été valideé à travers une campagne d'essais d'indentations quasi-statiques et d'impacts à différentes énergies. Les résultats numériques obtenus corrèlent de manière très satisfaisante ceux des essais. Enfin, une campagne d'essais sur stratifiés hybrides (UD/Tissu) a été effectuée d'une part pour optimiser la réponse des structures épaisses et d'autre part pour évaluer la réponse du modèle dans des situations hors de sa zone de validation.