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Description Multi Echelles Du Comportement Mecanique Dun Materiau Cellulaire Composite Sous Sollicitations Severes Application Aux Agglomeres De Liege Pour Laeronautique
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Book Synopsis Description multi-échelles du comportement mécanique d'un matériau cellulaire composite sous sollicitations sévères. Application aux agglomérés de liège pour l'aéronautique by : Louise Le Barbenchon
Download or read book Description multi-échelles du comportement mécanique d'un matériau cellulaire composite sous sollicitations sévères. Application aux agglomérés de liège pour l'aéronautique written by Louise Le Barbenchon and published by . This book was released on 2020 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Dans une optique d'allègement des structures, l'amélioration et le renforcement des matériaux deviennent des préoccupations grandissantes dans l'aéronautique et l'aérospatial. L'adéquation de certains matériaux à balayer un large spectre de propriétés physiques permettrait d'apporter des gains de masse substantiels sur de nombreuses applications existantes. Le liège aggloméré est un de ces matériaux polyvalents grâce à sa composition chimique et sa structure cellulaire naturelle. Il est ainsi aujourd'hui considéré pour des applications d'absorption de choc et l'ajout de renforts fibrés pourrait être une piste d'amélioration de ses performances.L'étude de la capacité d'absorption de ce matériau selon la température et la vitesse de déformation permet d'affiner la compréhension du comportement mécanique de matériaux cellulaires polymériques multi-échelles lors de sollicitations sévères. La caractérisation de la structure à différentes échelles a mis en évidence le caractère fortement hétérogène des agglomérés de liège ainsi qu'une structure mésoscopique fortement orientée. Des essais mécaniques en régime quasi-statique réalisés à différentes échelles d'observation ont montré le rôle prépondérant de cette mésostructure sur les mécanismes de déformation, d'endommagement et de rupture, en compression comme en traction à rupture.Pour étudier l'influence couplée de la vitesse de sollicitation et de la température, le comportement visco-élastique des matériaux constitutifs des aggloméré a été étudié grâce à des essais vibratoires à double balayage en temps et en température (essais DMA). Un montage spécifiquement conçu pour ces travaux a permis de réaliser des essais de compression en régime dynamique (70 à 250 s-1) à différentes températures (de 20 à 73°C) afin de tenter de décorréler effet matériau et effet structure dans la dépendance des matériaux cellulaires polymériques à la vitesse de déformation.
Book Synopsis Analyse et modélisation multi-échelles du comportement mécanique sous sollicitations rapides du composites SMC by : Zouhaier Jendli
Download or read book Analyse et modélisation multi-échelles du comportement mécanique sous sollicitations rapides du composites SMC written by Zouhaier Jendli and published by . This book was released on 2005 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La contribution proposée dans cet ouvrage s'inscrit dans la thématique d'étude du comportement des matériaux composites en dynamique rapide. L'objectif visé est d'apporter des phénomènes accompagnant les chargements rapides, et d'autre part, des aspects inhérents à l'hétérogénéité des matériaux dans les lois de comportement. Dans ce sens, ce travail propose d'intégrer la physique e la cinétique de dégradation, la variabilité et surtout l'hétérogénéité de la microstructure du matériau composite SMC-R. la première partie de l'étude est donc dédiée à l'expérimentation : la caractérisation du matériau et la mise en place d'une stratégie d'essais mécaniques rapides en traction uniaxiale. Une approche originale d'optimisation de ce type d'essais, au moyen de simulations numériques, est alors proposée. En conséquences, les constats relevés suite à la campagne d'essais ont permis de cerner et de quantifier l'influence de la vitesse de déformation sur le comportement global et, en particulier, les mécanismes d'endommagement. La deuxième partie consiste à développer une modélisation micromécanique intégrant l'endommagement en terme d'initiation et de cinétique d'évolution? Un modèle du type Mori et Tanaka est alors utilisé afin de prédire, au moyen de simulations numériques, le comportement élastique viscoendommageable du composite. L'endommagement est intégré via un critère de rupture interfaciale permettant le couplage de contraintes normale et tangentielle à l'interface fibre/matrice. Les paramètres de ce critère, d'ordre microscopique, sont explicitement fonction de la vitesse de déformation. Leur identification a fait l'objet d'une procédure de calcul type méthode inverse. Par ailleurs, le couplage de la loi de comportement tridimensionnelle à une approche probabiliste a permis une meilleure description des mécanismes de l'endommagement. Ce travail a conduit à proposer une loi de comportement multiaxiale du composite SMC dont les coefficients sont issus d'informations quantifiées à l'échelle de la microstructure
Book Synopsis Mécanismes d'endommagement et comportements mécaniques d'un composite cimentaire fibré multi-échelles sous sollicitations sévères by : Édouard Parant
Download or read book Mécanismes d'endommagement et comportements mécaniques d'un composite cimentaire fibré multi-échelles sous sollicitations sévères written by Édouard Parant and published by LCPC. This book was released on 2004 with total page 245 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce travail porte sur l'étude du comportement mécanique et des mécanismes d'endommagement d'un composite cimentaire fibré multi-échelles soumis à des sollicitations sévères : fatigue, choc et fluage en ambiance agressive. L'analyse des mécanismes de fissuration des matrices cimentaires conduit à l'utilisation de trois dimensions de fibres métalliques afin d'intervenir à chaque étape du processus de fissuration. La matrice cimentaire est ultra-compacte et résistante (sbc > 200 MPa) et la fraction volumique du renfort atteint 11 %. Le renfort multi-échelles se caractérise par la mise en action graduelle et continue des différentes échelles de fibres jusqu'au pic d'effort. Une détermination de la résistance en traction uniaxiale (> 20 MPa) à partir d'essais de flexion 4 points sur dalles minces en utilisant une approche inverse est validée. Il est montré que le matériau étudié est élasto-plastique avec écrouissage positif en traction. Le renfort multi-échelles, et particulièrement les micro-fibres, amplifient les phénomènes visqueux dans la matrice cimentaire en y améliorant le transfert des efforts. Le gain absolu de résistance en traction, sous sollicitations dynamiques, est estimé par approche inverse à 1,5 Mpa/u.log. Le comportement en fatigue est limité par le faible élancement des méso-fibres. Une corrélation forte existe entre la durée de vie en fatigue et l'état d'endommagement initial (premier chargement statique). Une courbe de Wöhler corrigée est reconstruite connaissant le comportement statique caractéristique et l'état initial de déformation des corps d'épreuve. Sous sollicitation de service, la fissuration fine et diffuse, induite par l'efficacité du renfort multi-échelles, conduit à une cicatrisation presque totale en présence d'eau de corps d'épreuve pré-endommagés par fatigue et maintenus chargés en solution saline.
Book Synopsis Mécanismes d'endommagement et comportements mécaniques d'un composite cimentaire fibré multi-échelles sous sollicitatons sévères by : Edouard Parant
Download or read book Mécanismes d'endommagement et comportements mécaniques d'un composite cimentaire fibré multi-échelles sous sollicitatons sévères written by Edouard Parant and published by . This book was released on 2003 with total page 492 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce travail porte sur l'étude du comportement mécanique et des mécanismes d'endommagement d'un composite cimentaire fibré multi-échelles soumis à des sollicitations sévères. Les sollicitations mécaniques retenues sont : la fatigue, le choc et le fluage en ambiance agressive. A partir de l'analyse des mécanismes de fissuration des matrices cimentaires, le principe de renfort multi-échelles conduit à l'utilisation de trois dimensions de fibres métalliques afin d'intervenir à chaque étape du processus de fissuration. La matrice cimentaire est ultra-compacte et résistante (résistance en compression > 200 MPa) et la fraction volumique du renfort atteint 11 %. Le composite formulé est mis en œuvre dans des dalles minces qui se veulent représentatives des applications structurelles envisagées. Les dalles constituent les corps d'épreuve pour les trois études. La caractérisation mécanique du composite sous chargement statique (compression, traction et flexion) montre que le renfort multi-échelles se caractérise par la mise en action graduelle et continue des différentes échelles de fibres, et ce jusqu'au pic d'effort. Une détermination de la résistance en traction uniaxiale (> 20 MPa) à partir d'essais de flexion 4 points sur dalles minces en utilisant une approche inverse est validée. Il est montré que le matériau étudié est élasto-plastique avec écrouissage positif en traction. Les essais dynamiques mettent en lumière une grande sensibilité du composite aux effets de vitesses. Le renfort multi-échelles, et tout particulièrement les micro-fibres, amplifient les phénomènes visqueux dans la matrice cimentaire en y améliorant le transfert des efforts. Le gain absolu de résistance en traction est estimé par approche inverse à 1.5 MPa/u.log. Ces résultats sont retrouvés lors de simulations avec un modèle élasto-visco-plastique. Le comportement en fatigue est limité par le faible élancement des méso-fibres. Leur déchaussement rapide empêche l'arrêt de la coalescence des micro-fissures. Une corrélation forte existe entre la durée de vie en fatigue et l'état d'endommagement initial (lors d'un premier chargement statique). Une courbe de Wöhler corrigée est reconstruite connaissant le comportement statique caractéristique et l'état initial de déformation des corps d'épreuve. Sous sollicitation de service, la fissuration fine et diffuse induite par l'efficacité du renfort multi-échelles n'est pas préjudiciable en environnement agressif. Une cicatrisation presque totale est observée en présence d'eau sur des corps d'épreuve pré-endommagés par fatigue et maintenus chargés en solution saline.
Book Synopsis Comportement mécanique sous sollicitations multi-axiales d'un composite carbone-carbone by : Jérôme Pailhes
Download or read book Comportement mécanique sous sollicitations multi-axiales d'un composite carbone-carbone written by Jérôme Pailhes and published by . This book was released on 1999 with total page 181 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les performances thermomécaniques des composites carbone/carbone permettent leur utilisation thermostructurale. Afin de dimensionner correctement les structures, il est nécessaire de connaître le comportement mécanique du composite sous des sollicitations multiaxiales. Un appareillage spécifique de sollicitations multiaxiales de type traction-cisaillement a été conçu et réalisé lors de ce travail. On a déterminé le comportement mécanique et les différents mécanismes d'endommagement de traction ou de compression dans les axes et hors axes d'orthotropie du matériau. Le modèle utilisé pour rendre compte de cet endommagement est fondé sur la mécanique des milieux continus endommageables, les déformations anélastiques induites par l'endommagement étant traitées par la théorie de la plasticité. Les observations au microscope des modes d'endommagement de la matrice conduisent à la formulation d'hypothèses simplificatrices physiquement acceptables. Le modèle a été identifié à l'aide des essais de traction et de compression dans les axes de symétrie du matériau. Les essais de traction/cisaillement ont permis de compléter l'étude du comportement du matériau et de valider la loi de comportement mécanique sous sollicitations multiaxiales proposée.
Book Synopsis Modélisations numériques multi-échelles du comportement dynamique de matériaux composites sous sollicitations tribologiques by : Guillaume Peillex
Download or read book Modélisations numériques multi-échelles du comportement dynamique de matériaux composites sous sollicitations tribologiques written by Guillaume Peillex and published by . This book was released on 2007 with total page 180 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Afin de comprendre les mécanismes d’usure des composites utilisés dans les freins aéronautiques, il faut dissocier le rôle de la mécanique de ceux de la thermique et de la physico-chimie. Pour cela, un modèle mécanique, numérique par éléments finis, d’un composite à deux échelles (macroscopique et microscopique) et sous sollicitations de contact frottant en dynamique, est crée. La convergence est obtenue grâce à une loi de frottement particulière. La mise en place d’une approche multiéchelles par homogénéisation-relocalisation a permis de dissocier l’influence de l’échelle macroscopique, fixant les régimes de vibrations possibles, de celle de l’échelle mésoscopique, sélectionnant le régime effectif. Un scénario d’endommagement basé sur les estimations des contraintes locales aux deux échelles du matériau a pu être mis au point et rejoins des observations expérimentales. Le modèle permet aussi de caractériser l’influence de certains paramètres de fabrication du matériau sur son comportement tribologique.
Book Synopsis Élaboration et caractérisation du comportement mécanique de composites stratifiés à matrice organique avec tapis de nanotubes verticalement alignés by : Anh Tuan Le
Download or read book Élaboration et caractérisation du comportement mécanique de composites stratifiés à matrice organique avec tapis de nanotubes verticalement alignés written by Anh Tuan Le and published by . This book was released on 2021 with total page 157 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les matériaux composites à matrice organique et à fibres longues occupent une place grandissante dans des applications structurales, notamment dans les domaines de l'aéronautique et du spatial. Ces matériaux présentent en effet un ensemble d'atouts tels qu'une bonne résistance à la corrosion, une faible masse volumique et de bonnes propriétés mécaniques. Néanmoins, certaines propriétés restent à améliorer comme la résistance au délaminage, notamment critique pour des sollicitations d'impact. Le travail de thèse est réalisé dans le cadre du projet collaboratif FUI ATIHS (Amélioration de la Tenue des structures satellites aux Impacts Hypervitesse de débris Spatiaux). Il porte sur l'incorporation de tapis de nanotubes de carbone verticalement alignés, ou tapis de VACNTs (Vertically Aligned Carbon Nanotubes) dans un composite à matrice organique à fibres longues de carbone dans l'objectif de développer un nouveau matériau composite aux propriétés mécaniques améliorées pour des sollicitations statiques et à l'impact. Une première partie du travail de thèse est consacrée au développement et à la mise en œuvre du procédé d'élaboration d'un nouveau matériau composite stratifié en plaçant des tapis de nanotubes aux interplis. Il s'agit en premier lieu de maîtriser le transfert des tapis de VACNTs sur un pré-imprégné M55J-M18, par montée capillaire partielle de la résine puis séparation du substrat de croissance des VACNTs. Dans un deuxième temps, il s'agit de consolider le composite stratifié en conservant la morphologie initiale des VACNTs et en évitant la formation de porosité. Par des observations de l'échelle microscopique à l'échelle macroscopique, le travail a permis une identification de paramètres procédé répondant à ces objectifs et une meilleure compréhension des mécanismes mis en jeu. Après une étape de mise au point réalisée à petite échelle, le procédé d'élaboration du nouveau composite a été validé à une échelle permettant d'envisager des applications structurales. Une deuxième partie du travail concerne l'étude du comportement mécanique du nouveau matériau composite sous différents types d'essais statiques, notamment ceux sollicitant les interfaces. La démarche est basée sur une comparaison avec le matériau de référence non renforcé. Elle couple des analyses des résultats d'essais mécaniques et d'observations microstructurales à différentes échelles. Elle permet à nouveau une meilleure compréhension des mécanismes d'endommagement. Des déplacements des zones d'endommagement ont été constatés du fait de l'introduction des VACNTs aux interplis, ce qui permet de dégager des perspectives pour la poursuite du développement de composites renforcés de nanotubes de carbone.
Book Synopsis Contribution à l'approche numérique multi-échelles pour la modélisation du comportement mécanique de matériaux composites à renfort interlock by :
Download or read book Contribution à l'approche numérique multi-échelles pour la modélisation du comportement mécanique de matériaux composites à renfort interlock written by and published by . This book was released on 2011 with total page 140 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les tisseurs "interlock 2.5D" appartiennent à la famille des composites tridimensionnels. Ils apparaissent pour les applications avancées (aéronautiques, spatial, automobile,...) à cause de leurs avantages sur les tisseurs bidimensionnels, surtout en ce qui concerne les bonnes propriétés mécaniques dans la troisième direction (Z). La modélisation des propriétés mécaniques de ce type de composites peut être faite à l'aide de modèles numériques ou analytiques. L'évaluation des propriétés mécaniques par une étude expérimentale donne des résultats plus précis en comparant avec ceux obtenus par les modèles numériques, or le cout important consommé des machines et les échantillons réels des matériaux utilisés, impose la recherche d'une méthode numérique fiable. Partant de ce constat, une nouvelle méthodologie de construction du maillage du volume élémentaire représentatif 'VER' est proposée. La technique consiste à mailler en tétraèdres la matrice (de comportement isotrope) et en hexaèdres les mèches (de comportement isotrope transverse). Afin de réaliser la discrétisation, un modèle géométrique est développé à partir de mesures prises par photomicrographie sur un matériau fourni par une société aéronautique. Le logiciel industriel "Ansys Academic Associate" est utilisé pour résoudre le problème. Des délaminages possibles sont pris en compte grâce à des interfaces de contact. Les rigidités, dépendantes de ces endommagements possibles, sont déterminées dans les trois directions et sont comparées avec les résultats expérimentaux (suivant la direction de trame Y pour le Tisseur4-69) et un modèle analytique. Au-delà des résultats satisfaisants pour le comportement élastique (en accord avec les résultats expérimentaux), le domaine endommagé par un délaminage apparaît correctement décrit, en ayant recours à une approche cohésive privilégiant les concepts de la Mécanique Linéaire Elastique de la Rupture, associés aux sollicitations des Modes I et II.
Book Synopsis Étude du comportement mécanique de sphères creuses composites sous sollicitations dynamiques.Application à un bouclier de choc à l'oiseau by : Arthur Core
Download or read book Étude du comportement mécanique de sphères creuses composites sous sollicitations dynamiques.Application à un bouclier de choc à l'oiseau written by Arthur Core and published by . This book was released on 2016 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les structures de sphères creuses appartiennent à la famille des matériaux cellulaires qui ont récemment été étudiés pour leurs multiples propriétés. Dans le cas de cette thèse, le but des sphères creuses est de dissiper l'énergie d'impact d'un oiseau sur un cockpit d'avion. Elles sont développées dans le cadre du projet SAMBA (Shock Absorber Material for Birdshield Application) afin d'optimiser leur énergie spécifique absorbée (J/kg).Dans un premier temps, des essais quasi-statiques (v = 5 mm/min) et dynamiques (v = 2 m/s) de compression uni-axiale sont conduits à température ambiante sur une seule sphère creuse de diamètre 30 mm. Une propagation rapide de fissures macroscopiques est observée. Le formalisme de la Mécanique Élastique Linéaire de la Rupture (MELR) est utilisé pour estimer le taux de restitution d'énergie critique dynamique GIdc du matériau constitutif. La position du sommet de fissure est mesurée pendant la propagation de fissure à l'aide d'une caméra rapide. La Méthode des Éléments Discrets (DEM) permet de simuler la rupture dynamique en implémentant une technique de relâchement des nœuds. Le taux de restitution d'énergie GIdc peut être estimé à partir de l'histoire (position et temps) du sommet de fissure. Le modèle numérique montre que les structures sphériques dissipent une proportion importante de l'énergie par des effets dynamiques. A une même vitesse de propagation, plus l'épaisseur de coque est fine, plus les effets inertiels générés par la rupture sont importants et ce pour une même vitesse de propagation.Le modèle numérique DEM est ensuite employé pour reproduire la rupture dynamique sur une sphère creuse à l'aide d'un critère en contrainte seule ou un critère mixte en contrainte - énergie. Les bons résultats obtenus démontrent la capacité de la DEM à représenter la propagation de fissures en régime dynamique.Finalement, des essais numériques et expérimentaux multi-sphères sont réalisés afin évaluer le comportement des sphères creuses au sein d'un assemblage.
Book Synopsis Contribution à l'étude du comportement mécanique d'un PPS/GF40 sous différents chargements avec prise en compte des effets de l'environnement de sollicitation by : Quentin Bourgogne
Download or read book Contribution à l'étude du comportement mécanique d'un PPS/GF40 sous différents chargements avec prise en compte des effets de l'environnement de sollicitation written by Quentin Bourgogne and published by . This book was released on 2020 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'immersion permanente dans le liquide de refroidissement et les fortes variations de températures inhérentes à certaines applications automobiles constituant un environnement défavorable aux composites plastiques, les effets de cet environnement sur ces matériaux doit être connus afin de permettre une conception fiable des composants. Cette thèse présente une étude expérimentale et théorique sur un PPS/GF 40 et sa matrice. Les variations de températures et le vieillissement du matériau lié à l'immersion dans le liquide de refroidissement ont été investiguées de manière expérimentale via des essais de tractions cycliques et monotones sur le plastique pur et sur le composite en faisant varier la proportion de glycol dans le liquide de refroidissement. Les résultats de ces essais ont permis l'identification des principaux phénomènes physiques à l'œuvre dans le PPS pur et responsables des évolutions de son comportement mécanique en fonction de cet environnement hydro-thermique. Ces observations expérimentales ont permis la mise en place d'un modèle phénoménologique traduisant le comportement complexe du PPS et de l'extrapoler pour différentes températures. Les effets du vieillissement ont été intégrés au sein de ce même modèle via l'établissement d'une équivalence température/immersion. A partir de l'étude réalisée sur la matrice PPS, le modèle proposé a été extrapolé au niveau du composite via une homogénéisation analytique de son comportement. Un certain écart a été observé entre la prédiction du comportement plastique et le comportement observé expérimentalement. Une investigation par éléments finis de la cohésion fibre/matrice par endommagement d'inter-phase a été menée afin d'expliquer ces différences. Ce travail a permis de mettre en exergue l'influence du vieillissement sur cette cohésion et de quantifier la perte de résistance de cette inter-phase induite par l'immersion. Enfin, une étude expérimentale en fatigue a été menée sur le composite. Les similitudes observées avec le comportement en quasi-statique ont permis de réutiliser des paramètres du modèle développé afin d'extrapoler les courbes de Wöhler pour différentes températures. Cette extrapolation étant alors possible, un modèle 1D a été développé afin d'estimer l'élévation de température induite dans le matériau suite aux phénomènes d'auto-échauffement induits par la sollicitation en fatigue, tout en prenant en considération les effets du vieillissement sur la microstructure du matériau.
Download or read book Technical Papers written by and published by . This book was released on 1964 with total page 286 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
Author :Benno Maurus Nigg Publisher :Champaign, Ill. : Human Kinetics Publishers ISBN 13 :9780873220026 Total Pages :180 pages Book Rating :4.2/5 (2 download)
Book Synopsis Biomechanics of Running Shoes by : Benno Maurus Nigg
Download or read book Biomechanics of Running Shoes written by Benno Maurus Nigg and published by Champaign, Ill. : Human Kinetics Publishers. This book was released on 1986-01-01 with total page 180 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
Book Synopsis Polymer Foams Handbook by : Nigel Mills
Download or read book Polymer Foams Handbook written by Nigel Mills and published by Butterworth-Heinemann. This book was released on 2007-03-23 with total page 562 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: From crash helmets to packaging, this is the complete guide to understanding, selecting, processing and working with polymer foams.
