09 Juin – Soutenance de thèse - Abir Mejdoub

14 h Amphi 4 - IUT de Bordeaux (Gradignan)

Aspects méthodologiques de la caractérisation en compression de composites à fibres longues.

Une conception robuste des structures composites exige une connaissance fine de la résistance à la rupture en compression. Depuis le 20ème siècle, il est admis que cette rupture par micro-flambage plastique est pilotée par une instabilité structurelle. Dans ce travail, une approche expérimentale est proposée permettant l’identification des grandeurs intrinsèques conduisant à la rupture d’un stratifié en compression. Deux séries d’essais sur un composite unidirectionnel sont, ainsi, réalisées permettant de mettre le point sur l’effet du gradient de déformations dans l’épaisseur. En premier lieu, des essais de flexion 4 points sur des éprouvettes sandwich dissymétriques sous différentes configurations, permettant de solliciter une peau de composite mince, ont été réalisés. Pour les divers cas abordés, la rupture du composite prématurée est induite par un mode de rupture parasite. Une confrontation essai calcul par éléments finis est présentée afin d’analyser l’origine à cette rupture précoce. Les résultats montrent une bonne corrélation entre les mesures expérimentales et les simulations numériques et permet de décrire le processus d’endommagement. En second lieu, d’autres essais de flexion pure ont permis d’identifier le comportement en compression de composite carbone/époxy à température ambiante et élevée ce qui a permis d’étudier l’effet de la dégradation de la matrice sur la résistance en compression dans la direction des fibres. Dans le souci de mieux comprendre le processus d’endommagement du stratifié en compression, dans la littérature, des modélisations à différentes échelles : à l’échelle de structure, à l’échelle de pli et à l’échelle de fibre ont été abordées. Ces modèles ont pour but de décrire le phénomène physique intervenant lors de la rupture en compression en se basant sur les mécanismes favorisant la ruine du pli. Un critère de rupture est, ainsi, considéré pour prédire la résistance des structures composites à température ambiante et élevée. Enfin, une confrontation de mesures expérimentales avec le modèle micromécanique est proposée pour décrire la rupture en compression. Ce modèle permet de rendre en compte non seulement l’effet de défaut initial de l’alignement des fibres et de la plasticité de la matrice sur le micro-flambage mais aussi l’influence des effets de structures qui regroupent l’épaisseur des plis, séquences d’empilements et type de sollicitation.

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