Thèse soutenue

Etude et modélisation de l'endommagement mécanique des matériaux composites sous l'effet de l'humidité : Couplage hydrolyse et endommagement.
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Auteur / Autrice : Abir Abdessalem
Direction : Abbas TcharkhtchiHachmi Ben DalyJoseph FitoussiSahbi Tamboura
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Mécanique-matériaux
Date : Soutenance le 12/11/2019
Etablissement(s) : Paris, ENSAM en cotutelle avec Université de Sousse (Tunisie)
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences des métiers de l'ingénieur (Paris)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Procédés et Ingeniérie en Mécanique et Matériaux (Paris)
Jury : Examinateurs / Examinatrices : Sahbi Tamboura, Jean-Pierre Habas

Mots clés

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Résumé

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La présente étude traite la durabilité en milieu humide et l’endommagement par fatigue des matériaux composites à matrice organique (CMO). La diffusion d’eau dans un matériau SMC (matrice polyester renforcée par des fibres de verre et des particules de craies) est tout d’abord analysée expérimentalement. Puis elle est modélisée numériquement sous différentes conditions de vieillissement hygrothermique en immersion. Les mécanismes physiques à l’origine de l’endommagement hygrothermique sont alors identifiés. Des baisses de différentes propriétés mécaniques en fonction du temps et de la teneur en eau absorbée sont mises en évidence avec les phénomènes d’endommagement identifiés. L’effet de l’endommagement hygrothermique sur la durée de vie en fatigue est alors étudié expérimentalement. Un modèle prédictif qui prend en compte les effets d’endommagements d’origine hydrique et mécanique est alors proposé. Un calcul couplé diffusion/mécanique permet de déterminer le comportement global du matériau. On montre qu’il est possible de simuler et de suivre en continu l’évolution de la durée de vie en fatigue du matériau vieilli quel que soit le temps et la température.