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Etude Experimentale Et Modelisation Micromecanique Du Comportement De Composites Hybrides
Download Etude Experimentale Et Modelisation Micromecanique Du Comportement De Composites Hybrides full books in PDF, epub, and Kindle. Read online Etude Experimentale Et Modelisation Micromecanique Du Comportement De Composites Hybrides ebook anywhere anytime directly on your device. Fast Download speed and no annoying ads. We cannot guarantee that every ebooks is available!
Book Synopsis Étude expérimentale et modélisation micromécanique du comportement de composites hybrides by : Antoine Jeancolas
Download or read book Étude expérimentale et modélisation micromécanique du comportement de composites hybrides written by Antoine Jeancolas and published by . This book was released on 2018 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'augmentation de la puissance électrique des composants électroniques pose le problème de la dissipation de la chaleur générée. Les boîtiers électriques doivent permettre la dissipation de cette chaleur en conservant une isolation électrique. La solution retenue pour évacuer la chaleur par transfert thermique consiste en matériaux composites dont les renforts par leur structuration vont améliorer la conductivité thermique. Des composites à matrice polymère ont été choisis pour leur aptitude de mise en forme. La conductivité thermique et l'isolation électrique sont assurées par des charges céramiques. Les méthodes d'homogénéisation donnent des pistes d'amélioration du comportement de composites en fonction des propriétés de leurs constituants, de leur géométrie et de leur distribution. Elles fournissent ainsi une formulation optimisée de matériaux répondant à certaines caractéristiques issues de cahiers des charges émanant du partenaire industriel (Institut de Soudure). La conductivité thermique attendue des composites impose une forte fraction volumique de charges pour compenser le caractère isolant de la matrice polymère. Des méthodes d'homogénéisation ont été développées pour prédire la conductivité thermique effective pour de forts taux de charges (supérieur à 20%) et des contrastes élevés de conductivité thermique. La présence d'une interphase provenant d'incompatibilités fortes entre les composants doit également être modélisée.
Book Synopsis Étude expérimentale multi-échelle et modélisation hybride prédictive du comportement, de l'endommagement et de la durée de vie en fatigue d'un matériau composite polypropylène by : Amine Imaddahen
Download or read book Étude expérimentale multi-échelle et modélisation hybride prédictive du comportement, de l'endommagement et de la durée de vie en fatigue d'un matériau composite polypropylène written by Amine Imaddahen and published by . This book was released on 2020 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'objectif final de ce travail est de proposer un outil numérique capable de prédire l'endommagement et la durée de vie en fatigue des matériaux et structures en composite à matrice thermoplastique. Pour ce faire, une étude expérimentale multi-échelle du matériaux PPGF40 (polypropylène chargé en fibre de verre à 40% en masse) est réalisée. Une analyse qualitative, mais aussi quantitative des différents mécanismes d'endommagement se produisant lors d'une sollicitation mécanique a été réalisée à travers des essais de flexion trois points in situ MEB, des essais de fatigue interrompus et des observations des faciès de rupture en monotone et en fatigue. A la lumière de ces essais nous avons conclu que la décohésion de l'interface fibre-matrice et la propagation des fissures à travers les interfaces apparait être le phénomène prépondérant menant à la ruine du matériau et cela indépendamment de l'orientation des fibres et du mode de sollicitation monotone ou fatigue. La démarche hybride proposée est basée sur un modèle micromécanique / phénoménologique permettant de prendre en compte l'endommagement à l'interface fibre-matrice et la plasticité de la matrice. Pour ce faire, un critère local statistique d'endommagement à l'interface fibre-matrice est introduit dans un modèle de Mori et Tanaka et la linéarisation du comportement plastique de la matrice est réalisée pas à pas, en utilisant une approche en champs moyens avec une formulation sécante. Le modèle micromécanique utilisé permet alors de prédire le comportement du matériau sous chargement monotone et notamment la première perte de rigidité en fatigue. L'analyse des résultats montre que cette dernière est directement liée à la durée de vie en fatigue du matériau. Ainsi, une méthodologie prédictive de la durée de vie est proposée et validée pour différentes configurations microstructurales. Un critère de rupture en fatigue est proposé en fonction du nombre de cycles.
Book Synopsis ETUDE ET MODELISATION DU COMPORTEMENT MECANIQUE DE MATERIAUX COMPOSITES A RENFORTS TISSES HYBRIDES ET NON HYBRIDES by : Daniel Scida
Download or read book ETUDE ET MODELISATION DU COMPORTEMENT MECANIQUE DE MATERIAUX COMPOSITES A RENFORTS TISSES HYBRIDES ET NON HYBRIDES written by Daniel Scida and published by . This book was released on 1998 with total page 196 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'OBJECTIF DE CE TRAVAIL EST D'APPORTER UNE AIDE A LA DECISION QUANT AU CHOIX D'UN MATERIAU COMPOSITE A RENFORT TISSE HYBRIDE ET NON HYBRIDE POUR UNE APPLICATION OU LES EFFETS DU VIEILLISSEMENT CONDITIONNENT LA DECISION. CET OBJECTIF NECESSITE A LA FOIS UNE APPROCHE EXPERIMENTALE ET THEORIQUE. L'APPROCHE EXPERIMENTALE EST MENEE, A PARTIR D'ESSAIS STANDARDS (TRACTION, FLEXION ET TORSION), PAR UNE CARACTERISATION DES PROPRIETES ELASTIQUES ET ULTIMES DE CHAQUE CONSTITUANT (RESINE ET UNIDIRECTIONNEL) ET DE CHAQUE COMPOSITE A RENFORT TISSE. L'IDENTIFICATION DES MECANISMES D'ENDOMMAGEMENT EST ENSUITE OBTENUE SUR LA BASE DES ESSAIS PRECEDENTS PUIS D'ESSAIS DE DELAMINAGE (MODE I, II ET MIXTE (I+II)) PAR L'UTILISATION D'UNE METHODOLOGIE ASSOCIANT LES TECHNIQUES D'EMISSIONS ACOUSTIQUES ET DE MICROSCOPIE. L'ANALYSE MET EN EVIDENCE L'INFLUENCE DU VIEILLISSEMENT DES RESINES, DES FIBRES ET DES INTERFACES SUR LES MODES DE RUPTURE DU COMPOSITE POUVANT AINSI ETRE TRES DIFFERENTS AVANT ET APRES VIEILLISSEMENT. LA SECONDE PARTIE EST CONSACREE A LA MODELISATION DU COMPORTEMENT MECANIQUE DES COMPOSITES A ARMURE HYBRIDE OU NON DANS LES DOMAINES ELASTIQUES ET JUSQU'A RUPTURE. A PARTIR D'UNE DECOMPOSITION DE LA CELLULE DE BASE, L'APPLICATION DE LA THEORIE DU STRATIFIE PERMET DE DETERMINER LES PROPRIETES ELASTIQUES 3D DU COMPOSITE EN FONCTION DES CONSTITUANTS, DE L'ARMURE, DU TITRE DES MECHES ET DES CARACTERISTIQUES GEOMETRIQUES PUIS DE PREDIRE LES RUPTURES LOCALES ET FINALES DU COMPOSITE APRES PRISE EN COMPTE DES ENDOMMAGEMENTS SUCCESSIFS DES CONSTITUANTS (RESINE ET MECHES). LE MODELE ABOUTIT A UN LOGICIEL DE CALCUL NOMME MESOTEX PERMETTANT D'ANALYSER AISEMENT L'INFLUENCE DES PARAMETRES STRUCTURAUX (TITRE DES MECHES, ARMURE, QUANTITE DE RESINE ET HYBRIDATION) SUR LES PROPRIETES ELASTIQUES ET A RUPTURE DU COMPOSITE. L'ETUDE PARAMETRIQUE CONDUIT A FACILITER LE CHOIX D'UN MATERIAU ET D'ATTEINDRE UN COMPROMIS COUT/MASSE/PERFORMANCE OPTIMISE.
Book Synopsis Étude expérimentale et modélisation micromécanique du comportement et de l'endommagement des élastomères renforcés by : Vanessa Bouchart
Download or read book Étude expérimentale et modélisation micromécanique du comportement et de l'endommagement des élastomères renforcés written by Vanessa Bouchart and published by . This book was released on 2007 with total page 170 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les élastomères renforcés ou plus généralement les composites à matrice élastomérique sont largement utilisés dans divers domaines industriels. La maîtrise du comportement de cette classe de matériaux repose sur une bonne compréhension des mécanismes de déformations en jeu ainsi que des relations microstructure-comportement mécanique macroscopique. De plus, il est nécessaire de développer des modélisations adéquates du comportement qui traduisent le lien avec la microstructure hétérogène. Un moyen efficace de répondre à cette demande est de mettre en œuvre des méthodes d'homogénéisation non linéaire permettant la détermination des réponses macroscopiques des composites hyperélastiques soumis à de grandes déformations. L'objectif de ce travail de thèse est de prédire le comportement non linéaire et l'endommagement des composites hyperélastiques à microstructure aléatoire. On présente d'abord l'approche d'homogénéisation du second ordre retenue pour cette étude et on décrit les algorithmes développés pour mise en œuvre de cette approche dans un contexte 3D. Afin de fournir une évaluation rigoureuse de la méthode d'homogénéisation non linéaire et de sa mise en œuvre, on procède à des comparaisons de ses prédictions, d'abord avec des simulations éléments finis puis avec des données d'expériences réalisées sur un composite EPDM/PP dans le cadre de la thèse. Cette dernière confrontation a motivé la nécessité d'incorporer des mécanismes d'endommagement dans la loi de comportement micro-macro proposée. Une validation du modèle complet permet d'en illustrer les capacités prédictives pour l'EPDM/PP.
Book Synopsis Contribution à la compréhension et à la modélisation du comportement mécanique de matériaux composites à renfort en fibres végétales by : Abdelmonem Elouaer
Download or read book Contribution à la compréhension et à la modélisation du comportement mécanique de matériaux composites à renfort en fibres végétales written by Abdelmonem Elouaer and published by . This book was released on 2011 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'industrie des matériaux composites ne cesse d'évoluer et de croître en mettant en place de nouveaux matériaux et de nouvelles technologies. En substitution des matériaux d'origine fossile que les matériaux d'origine naturelles (et surtout végétales) commencent à voir le jour. C'est dans ce contexte que notre travail de recherche est proposé. Il s'intéresse à la caractérisation du comportement mécanique d'un composite à matrice Polypropylène, renforcé avec des fibres de Chanvre et du bois de Chanvre (Chènevotte). Les différents moyens et techniques de caractérisation, utilisés par la présente étude, ont montré que ces nouveaux matériaux sont dotés de propriétés, en particulier mécaniques, de haut niveau, qui viennent rivaliser avec celles des autres composites classiques à base de fibres de verre et de carbone.Les essais expérimentaux en statique et de fatigue, ont révélé beaucoup de détails en comparaison avec d'autres matériaux composites. Ces informations ont permis de créer une sorte de base de données qui pourra servir de référence pour d'autres composites de la même famille à base de fibres végétales. Ainsi, des mécanismes d'endommagement ont été mis en évidence grâce aux essais mécaniques (traction monotone, charge-décharge, ...) associés à des observations microscopiques (Microscope Electronique à Balayage), et à des outils de détection du dommage basés sur l'émission acoustique. Par le biais de cette technique, nous avons pu apprécier la qualité et l'importance de l'interface fibre/matrice qui est un paramètre fondamental pour la présente étude et pour la détermination de la loi de comportement du composite.La modélisation micromécanique a été intégrée dans ce travail de thèse, grâce au modèle de Mori-Tanaka. Le comportement des matériaux à l'endommagement n'a pas été pris en considération ; seule l'élasticité a été étudiée. A l'aide de ce modèle, nous avons pu remonter aux propriétés intrinsèques des constituants (le module d'élasticité longitudinale des renforts: Chanvre et Chènevotte).
Book Synopsis Etude expérimentale et modélisation du comportement dynamique des composites stratifiés et sandwichs by : Mustapha Assarar
Download or read book Etude expérimentale et modélisation du comportement dynamique des composites stratifiés et sandwichs written by Mustapha Assarar and published by . This book was released on 2007 with total page 163 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce travail présente une analyse du comportement dynamique des composites stratifiés et sandwichs. Une étude détaillée est d'abord menée pour caractériser le comportement mécanique en statique et en fatigue de ces matériaux. Ensuite une analyse approfondie est mise en place pour identifier l'amortissement et les propriétés dynamiques des différents matériauX. Les résultats expérimentaux sont comparés à ceux obtenus par une modélisation combinée à une analyse par éléments finis basée sur la théorie des stratifiés avec cisaillement transverse. Une étude paramétrique est menee sur les matériaux sandwichs, permettant de mettre en évidence comment il est possible d'optimiser l'amortissement de ces matériaux en faisant varier divers paramètres. Enfin la modélisation est appliquée à l'analyse de l'amortissement d'une structure de géométrie simple constituée de différents matériaux. Les réponses en fréquence obtenues à partir de la modélisation sont comparées à celles obtenu par l'analyse expérimentale.
Book Synopsis Étude expérimentale et modélisation de joints composites collés, rivetés et hybrides by : Samuel Girard
Download or read book Étude expérimentale et modélisation de joints composites collés, rivetés et hybrides written by Samuel Girard and published by . This book was released on 2016 with total page 134 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
Book Synopsis Etude expérimentale et simulation numérique du comportement mécanique de matériaux composites SiC/SiC by : Philippe Pluvinage
Download or read book Etude expérimentale et simulation numérique du comportement mécanique de matériaux composites SiC/SiC written by Philippe Pluvinage and published by . This book was released on 1991 with total page 260 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LE COMPORTEMENT MECANIQUE EN TENSION SUIVANT LES AXES D'ORTHOTROPIE DE MATERIAUX COMPOSITES STRATIFIES, ELABORES PAR INFILTRATION CHIMIQUE EN PHASE GAZEUSE D'UNE MATRICE DE SIC AU SEIN DE STRATES UNIDIRECTIONNELLES DE FIBRES SIC, CROISEES SELON DIFFERENTES SEQUENCES, A ETE ETUDIE EXPERIMENTALEMENT ET PAR SIMULATION NUMERIQUE. L'ETUDE EXPERIMENTALE A PERMIS (I) LA CARACTERISATION MORPHOLOGIQUE DES MATERIAUX ET EN PARTICULIER DE LA POROSITE RESIDUELLE AINSI QUE LA DESCRIPTION DES MECANISMES D'ENDOMMAGEMENT PAR VISUALISATION SOUS CHARGE, (II) L'IDENTIFICATION A PARTIR D'ESSAIS MECANIQUES VARIES D'UNE LOI APPROCHANT LE COMPORTEMENT INDIVIDUEL DES STRATES ET (III) LA CARACTERISATION MECANIQUE DE DIVERS STRATIFIES A PLIS CROISES. LA MODELISATION DE CES STRATIFIES ET LA DETERMINATION NUMERIQUE DES COURBES CONTRAINTE-DEFORMATION EN TENSION, A PARTIR D'UN PROGRAMME D'ELEMENTS FINIS INTEGRANT LE COMPORTEMENT ENDOMMAGEABLE DE CHAQUE STRATE, PERMET DE METTRE EN EVIDENCE L'INFLUENCE DES PARAMETRES D'ELABORATION DES MATERIAUX STRATIFIES SUR LEUR COMPORTEMENT MECANIQUE: SEQUENCE D'EMPILEMENT, EPAISSEUR DES STRATES, TAILLE ET FORME DES POROSITES, DENSIFICATION DE LA MATRICE, INTERPHASE FIBRE-MATRICE.
Book Synopsis Etude de la relation microstructure/propriétés mécaniques jusqu'à rupture des propergols composites by : Paul-Aymé Toulemonde
Download or read book Etude de la relation microstructure/propriétés mécaniques jusqu'à rupture des propergols composites written by Paul-Aymé Toulemonde and published by . This book was released on 2016 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce travail de thèse vise à identifier les mécanismes par lesquels la fraction volumique de charges, la distribution de tailles des charges, le comportement mécanique du liant et les propriétés d'adhésion liant/charge des propergols composites influent sur le comportement mécanique jusqu'à rupture de ces matériaux. Des calculs de microstructures 2D par éléments finis sont mis en œuvre pour caractériser qualitativement l'évolution de la microstructure du composite au cours d'une sollicitation de traction uniaxiale à faible vitesse de déformation. Ils prennent notamment en compte un modèle de zone cohésive pour représenter la décohésion à l'interface liant/charge et un critère original de ruine de la microstructure. Les résultats numériques sont favorablement comparés aux tendances obtenues expérimentalement sur propergols composites industriels et modèles. Par ailleurs, une validation de l'approche qualitative précédente est conduite en effectuant une confrontation quantitative du comportement mécanique et de la variation volumique d'un composite modèle, obtenus par simulation de microstructures 3D et par caractérisations expérimentales. Enfin, la tenue du propergol dans un assemblage propergol/lieur soumis à un test de pelage est étudiée expérimentalement.
Book Synopsis Études théorique et expérimentale du comportement de matériaux composites en contraintes planes by : Jean-François Maire
Download or read book Études théorique et expérimentale du comportement de matériaux composites en contraintes planes written by Jean-François Maire and published by . This book was released on 1992 with total page 341 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'OBJET DE CE TRAVAIL EST DE DEVELOPPER UNE MODELISATION PHENOMENOLOGIQUE DU COMPORTEMENT MECANIQUE DE STRUCTURES COMPOSITES SOUS SOLLICITATIONS COMPLEXES. UN VASTE DOMAINE D'ESSAIS UNIAXIAUX OU MULTIAXIAUX STATIQUES, CYCLIQUES, EN FLUAGE OU EN RELAXATION EST NECESSAIRE A UNE BONNE COMPREHENSION DU COMPORTEMENT DE CES MATERIAUX. DANS UN PREMIER TEMPS, NOUS PRESENTONS UN DISPOSITIF EXPERIMENTAL DE TRACTION-TORSION-PRESSION INTERNE QUE NOUS AVONS CONCU ET REALISE. IL PERMET D'OBTENIR UN ETAT DE CONTRAINTES PLANES ET HOMOGENES SUR DES EPROUVETTES TUBULAIRES A PAROI MINCE. LES TUBES TESTES SONT ESSENTIELLEMENT DES STRATIFIES BOBINES VERRE-EPOXY A FIBRES LONGUES (|30|, |45|, |60|). CONTRAIREMENT AUX MODELES CLASSIQUES QUI CONSIDERENT LE MATERIAU HOMOGENEISE, NOUS NOUS INTERESSONS AUSSI AUX ASPECTS MICROSTRUCTURAUX. NOUS PROPOSONS DE PARTAGER LA DEFORMATION TOTALE: * EN UNE DEFORMATION CLASSIQUE DUE A L'ALLONGEMENT DES FIBRES A ANGLE CONSTANT AVEC TRANSFERT DE CHARGE DE LA RESINE SUR LES FIBRES ET D'UN PLI SUR L'AUTRE (COMPORTEMENT QUASI-ELASTIQUE POUR LES FIBRES ET VISCOELASTIQUE POUR LA MATRICE). * EN UNE DEFORMATION STRUCTURALE A LONGUEUR DE FIBRES CONSTANTE DUE A LA ROTATION DES FIBRES. DANS CE TRAVAIL, UN SOIN PARTICULIER EST APPORTE A LA METHODOLOGIE EXPERIMENTALE QUI PERMET UNE CONSTRUCTION ET UNE VALIDATION PROGRESSIVES DU MODELE. LES DEFORMATIONS CLASSIQUE ET STRUCTURALE COMPRENNENT DES TERMES INSTANTANES, VISQUEUX ET RESIDUELS. LA MISE EN EVIDENCE DE LA NOTION D'ISOCHRONISME CONDUIT A L'INTRODUCTION D'UN SPECTRE DE TEMPS DE RELAXATION CARACTERISANT LA VISCOELASTICITE. L'ENDOMMAGEMENT ANISOTROPE EST INTRODUIT DANS LES LOIS DE COMPORTEMENT DE MANIERE SCALAIRE GRACE A UNE APPROCHE MICROMECANIQUE SELF-CONSISTENT DE LA FISSURATION TRANSVERSE. AFIN DE MINIMISER LE NOMBRE DE COEFFICIENTS A IDENTIFIER, CETTE ETUDE TIENT COMPTE DES PARTICULARITES DES CONSTITUANTS ET DU MONOCOUCHE POUR DETERMINER LE COMPORTEMENT MACROSCOPIQUE DU STRATIFIE. CE TRAVAIL FAIT PARTIE D'UN AXE DE RECHERCHES VISANT A ETABLIR UNE MODELISATION COMPLETE DU COMPORTEMENT DES MATERIAUX COMPOSITES NECESSAIRE AUX CALCULS DE STRUCTURES
Book Synopsis Identification expérimentale des mécanismes d'endommagement contribuant à la modélisation micromécanique du comportement élastique-endommageable des composites à fibres discontinues orientées aléatoirement (C.F.D.O.A) by : Fodil Meraghni
Download or read book Identification expérimentale des mécanismes d'endommagement contribuant à la modélisation micromécanique du comportement élastique-endommageable des composites à fibres discontinues orientées aléatoirement (C.F.D.O.A) written by Fodil Meraghni and published by . This book was released on 1994 with total page 300 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'objet de ce travail est de développer un outil de prévision du comportement élastique-endommageable des matériaux composites à fibres discontinues orientées aléatoirement (C.F.D.O.A). L'étude a été abordée selon deux approches complémentaires. L'approche expérimentale avait pour objectif de constituer une base de données expérimentales nécessaire pour le développement de l'approche théorique. L'approche expérimentale a permis d'appréhender la microstructure du matériau et surtout d'identifier les mécanismes d'endommagement responsables de sa dégradation progressive. C'est au travers d'une méthodologie expérimentale basée sur l'utilisation conjointe des techniques d'émission acoustique et des observations microscopiques que les mécanismes d'endommagement ont été identifiés, localisés et attribués à des intervalles d'amplitudes caractéristiques. L'application de cette méthodologie d'investigation lors de différents types d'essais mécaniques (Traction, Traction avec décharges, Traction/Impact, Mode I, Mode II, Torsion,...) et sur trois classes de matériaux a largement contribué à cerner l'influence des paramètres structuraux et du type de sollicitation sur l'avènement et l'évolution des mécanismes d'endommagement. Avec cet état d'esprit, il apparait évident que toute modélisation du comportement des C.F.D.O.A doit nécessairement tenir compte de cette spécificité structurale du matériau. La seconde approche du problème traite de la modélisation du comportement (3D) endommagé. C'est une approche micromécanique basée sur le modèle de Mori-Tanaka fondé sur la théorie de l'inclusion équivalente d'Eshelby. Cette modélisation consiste en un passage micro-méso suivi d'un passage méso-macro permettant ainsi d'intégrer le rôle de la mèche sur le comportement du matériau. La prise en compte des mécanismes d'endommagement a conduit a l'introduction de la notion de participation d'un mécanisme (i) a une phase (j) notée (Pji) et dont l'évolution est évaluée expérimentalement en se basant sur le suivi de l'endommagement par émission acoustique. L'outil de prévision ainsi développé aboutit alors à une étroite interaction entre les deux approches du problème. Il permet alors de prédire le comportement élastique-endommageable des C.F.D.O.A en y intégrant l'aspect microstructural de ces matériaux. L'identification d'une fonction de charge F (S, [beta]), définie explicitement, permet de simuler des essais mécaniques tels que l'essai de traction. Ce travail est une contribution au domaine de recherches relatif à l'identification et la modélisation de l'endommagement dans les matériaux composites. Ceci permet alors l'intégration de cet endommagement dans les codes de calculs de structures.
Book Synopsis Influence de la pré-imprégnation sur le comportement mécanique des composites verre-matrice ettringitique by : Omayma Homoro
Download or read book Influence de la pré-imprégnation sur le comportement mécanique des composites verre-matrice ettringitique written by Omayma Homoro and published by . This book was released on 2019 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ces dernières années, les matériaux composites à matrices minérales ont suscité un grand intérêt dans le domaine du génie civil, en raison de leurs multiples avantages tels que la grande résistance en traction, le comportement pseudo-ductile, la facilité de mise en oeuvre, la nontoxicité et la compatibilité aux substrats. Toutefois, l'efficacité de ces composites est souvent limitée du fait de la faible adhérence du renfort avec la matrice. Cela est du à la faible pénétration des particules de la matrice entre les filaments internes du fil, ce qui entraine une rupture prématurée du matériau. Ce travail a pour but d'améliorer l'adhérence fil-matrice par pré-imprégnation du renfort, afin d'optimiser le comportement mécanique des composites. Deux méthodes de pré-imprégnation ont été utilisées : pré-imprégnation classique par voie humide et pré-imprégnation par voie sèche. Cette dernière se base sur l'application d'un champ électrostatique alternatif permettant la pénétration de la poudre au sein du renfort. La première méthode a déjà été utilisée dans la littérature et a permis d'améliorer les propriétés mécaniques du composite. Cependant, son utilisation reste limitée aux éléments préfabriqués simples contrairement à la deuxième méthode qui peut être appliquée pour réaliser des éléments de construction de grande taille, ou bien pour le renforcement et la réparation des structures in situ. La présente étude s'appuie sur une analyse multi-échelles permettant d'aborder le problème d'adhérence à l'échelle d'interface (fil-matrice) et à l'échelle du composite (fil-matrice et textile-matrice). Tout d'abord, des essais d'arrachement ont été conduits sur des fils de verre enrobés dans une matrice ettringitique. Huit configurations ont été étudiées afin d'évaluer l'effet du processus de pré-imprégnation et le type des matériaux de pré-imprégnation à sec. Il en sort que le comportement d'arrachement est amélioré par pré-imprégnation du fil par voie humide et sèche mais, précisons que par voie sèche, l'amélioration est significative seulement dans le cas d'utilisation de poudre de particules très fines. Une modélisation numérique de l'essai d'arrachement a été également réalisée afin d'identifier les propriétés d'interface fil-matrice. En se basant sur ces résultats, une étude expérimentale et numérique du comportement en traction des composites fil-matrice a été ensuite réalisée. Cinq configurations ont été retenues, après avoir écarté les prétraitements de fil ayant eu un effet néfaste sur l'adhérence fil-matrice. Il s'est avéré que les deux procédés contribuent à une augmentation significative des propriétés mécaniques du composite. De plus, un modèle numérique 3D a été développé pour simuler l'essai de traction d'un composite sec et pré-imprégné. Il a permis d'une part de prédire le comportement global du matériau et d'autre part d'apporter une meilleure compréhension de ce comportement grâce à l'analyse des états de déformation et de contrainte au niveau du fil, de la matrice et de l'interface. Enfin, une comparaison de l'effet des deux procédés de pré-imprégnation a été établie à l'échelle du composite textile-matrice au moyen d'essais de traction et d'analyse de corrélation d'image. Cinq différents types de tissu de verre unidirectionnel ont été utilisés. La pré-imprégnation par voie sèche a démontré la plus forte amélioration des performances du composite quel que soit le grammage du tissu, contrairement à la pré-imprégnation par voie humide qui trouve sa limite quand le textile devient dense.
Book Synopsis Composite Materials by : Jean-Marie Berthelot
Download or read book Composite Materials written by Jean-Marie Berthelot and published by Springer. This book was released on 2013-02-06 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Mechanical engineering, an engineering discipline borne of the needs of the in dustrial revolution, is once again asked to do its substantial share in the call for industrial renewal. The general call is urgent as we face profound issues of produc tivity and competitiveness that require engineering solutions, among others. The Mechanical Engineering Series features graduate texts and research monographs intended to address the need for information in contemporary areas of mechanical engineering. The series is conceived as a comprehensive one that covers a broad range of concentrations important to mechanical engineering graduate education and re search. We are fortunate to have a distinguished roster of consulting editors on the advisory board, each an expert in one of the areas of concentration. The names of the consulting editors are listed on the next page of this volume. The areas of concentration are applied mechanics, biomechanics, computational mechan ics, dynamic systems and control, energetics, mechanics of materials, processing, thermal science, and tribology.
Book Synopsis Etude expérimentale et modélisation du comportement mécanique d'un matériau agrégataire by : Marwen Chatti
Download or read book Etude expérimentale et modélisation du comportement mécanique d'un matériau agrégataire written by Marwen Chatti and published by . This book was released on 2018 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce travail concerne l'étude expérimentale et la modélisation du comportement d'un matériau composite agrégataire utilisé comme simulant pour les explosifs à poudre polymérisée (PBX). Dans un premier temps, une large campagne d'essais expérimentaux a été menée en utilisant certains protocoles expérimentaux originaux. Ces essais comprennent, des essais de : traction, compression, traction/compression alternées, compression triaxiale, compression 0°-90°-0°, couloir, torsion et torsion confinée. Les résultats expérimentaux ont permis de mettre en évidence les différents aspects de comportement du matériau : anisotropie induite par l'endommagement, effectivité, viscoélasticité, boucles d'hystérésis, sensibilité à la pression hydrostatique et présence des déformations irréversibles. Dans un deuxième temps, un modèle de comportement viscoélastique plastique endommageable a été proposé en utilisant une formulation microplan. Ce modèle a été implémenté dans un logiciel de calcul par éléments finis (Abaqus/Standard). Les essais ont été ensuite simulés et les résultats ont été comparés aux données expérimentales puis discutés. Enfin, deux critères qui gouvernent la rupture des matériaux étudiés, ont été identifiés. Ces critères ont été initialement développés dans la littérature pour le béton qui présente une microstructure et un comportement global similaires à ceux des matériaux agrégataires.
Book Synopsis Caractérisation mécanique et suivi par émission acoustique des mécanismes d'endommagement des composites à fibres hybrides lin/carbone by : Mariem Ben ameur
Download or read book Caractérisation mécanique et suivi par émission acoustique des mécanismes d'endommagement des composites à fibres hybrides lin/carbone written by Mariem Ben ameur and published by . This book was released on 2019 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'utilisation de fibres naturelles comme renfort permet d'améliorer les performances environnementales des matériaux composites ainsi que leurs propriétés d'amortissement. Néanmoins, ces composites à fibres naturelles présentent des performances mécaniques moins intéressantes que celles des composites à fibres synthétiques. Dans ce contexte, cette étude propose d'élaborer des structures composites à renfort hybrides constituées des fibres de lin et de carbone. L'objectif de cette hybridation est de trouver un compromis entre les propriétés mécaniques et dissipatives. Tout d'abord, le comportement en statique des composites à fibres de lin, fibres de carbone et fibres hybrides lin/carbone a été analysé. Les caractéristiques élastiques principales d' un pli UD en contraintes planes sont ainsi déterminées .Par ailleurs, un suivi et une analyse des mécanismes d'endommagement ont été effectués au moyen de la technique d'émission acoustique associée à des observations microscopiques. Dans un souci de mieux répondre aux besoins industriels, le comportement des composites soumis aux essais de fatigue cyclique doit être étudié. Pour ce faire, le comportement en fatigue de ces matériaux à renforts non-hybrides et hybrides a été analysé sous sollicitations de traction et de flexion trois points. L' influence de l' hybridation sur la durée de vie en fatigue de ces composites a été établie. Enfin, une étude expérimentale et une modélisation par élément finis du comportement vibratoire des composites non-hybrides et hybrides ont été réalisées. Ainsi, le rôle des différentes fibres, de l'orientations des fibres, de séquences d'empilement dans l'amortissement en vibrations a été discuté.
Book Synopsis Étude du comportement mécanique et de l'endommagement de composites thermoplastiques renforcés de fibres courtes de chanvre by : Florian Gehring
Download or read book Étude du comportement mécanique et de l'endommagement de composites thermoplastiques renforcés de fibres courtes de chanvre written by Florian Gehring and published by . This book was released on 2013 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Afin de limiter l'utilisation des ressources fossiles, les composites à fibres naturelles semblent être une alternative prometteuse aux composites à fibres synthétiques. Ainsi cette thèse se propose d'étudier un composite thermoplastique renforcé par des fibres courtes d'origine végétale (polypropylène/chanvre). En effet, la température de mise en forme du PP permet l'incorporation de renforts naturels. De plus la culture du chanvre est relativement aisée en Lorraine. Ces composites ont été élaborés via compoundage - moulage par injection. Ce travail s'appuie sur une démarche de caractérisation du comportement thermomécanique de ces composites dans le domaine quasi-statique en prêtant particulièrement attention à l'influence de la vitesse de déformation, de la fraction volumique de chanvre et de la température. L'endommagement a été mis en évidence par des essais de type charge-décharge-maintien et par un suivi in-situ par thermographie infrarouge. Cette étude a montré une rupture « quasi-fragile » par fissuration de la matrice quelque soit le taux de renfort. Une étude statistique complète de la microstructure en terme de distribution d'orientation et de répartition spatiale des fibres a été conduite par tomographie aux rayons X et a permis de développer un algorithme de génération automatique d'un modèle éléments-finis intégrant les distributions d'orientation et de répartition ainsi que les facteurs géométriques des fibres (L,Ø). Cet algorithme permet de rendre compte, dans la modélisation, de l'interaction complexe entre les fibres supposées élastiques isotropes. Enfin, la modélisation par éléments-finis du comportement du composite PPC est entreprise. Le comportement élastique avec endommagement progressif de la matrice est obtenu suivant un formalisme micromécanique dans lequel celle-ci est considérée comme un solide élastique isotrope affaibli par des microfissures de forme penny-shapped. Ce comportement est implémenté sur abaqus via une routine Fortran. Cette démarche offre de bonnes capacités de prédiction et ouvre des perspectives d'optimisation de ce matériau.
Book Synopsis ETUDE EXPERIMENTALE ET THEORIQUE DU COMPORTEMENT VISCOELASTIQUE NON-LINEAIRE DES MATERIAUX COMPOSITES. (MODELE UNIFIE LONG TERME - COURT TERME ET INFLUENCE DU VIEILLISSEMENT THERMIQUE.) by : SERGE.. GRAINDORGE
Download or read book ETUDE EXPERIMENTALE ET THEORIQUE DU COMPORTEMENT VISCOELASTIQUE NON-LINEAIRE DES MATERIAUX COMPOSITES. (MODELE UNIFIE LONG TERME - COURT TERME ET INFLUENCE DU VIEILLISSEMENT THERMIQUE.) written by SERGE.. GRAINDORGE and published by . This book was released on 1998 with total page 200 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LES MATERIAUX COMPOSITES A MATRICE ORGANIQUE SONT UTILISES DANS DES APPLICATIONS STRUCTURALES AERONAUTIQUES. C'EST LE CAS DU MATERIAU ETUDIE, LE COMPOSITE TISSE CARBONE-EPOXYDE G939/M18. LES EXIGENCES DE STABILITE EN SERVICE NECESSITENT UNE CONNAISSANCE FINE DU COMPORTEMENT DU MATERIAU ET NOTAMMENT DE L'INFLUENCE DU VIEILLISSEMENT. L'OBJECTIF DE CE TRAVAIL DE THESE EST DE CARACTERISER ET DE MODELISER LE COMPORTEMENT VISCOELASTIQUE NON-LINEAIRE A COURT ET A LONG TERME DE CE TYPE DE MATERIAUX COMPOSITES. L'ETUDE EST CONSTITUEE DE TROIS PARTIES : - LA PREMIERE EST CONSACREE A L'ETUDE THEORIQUE DU PHENOMENE DE VISCOELASTICITE. DANS UN BUT D'APPLICATION PRATIQUE, ON S'ORIENTE VERS LE DEVELOPPEMENT D'UNE MODELISATION CONSERVANT LA FORME DE L'INTEGRALE DE BOLTZMANN, MAIS MODIFIEE PAR L'INTRODUCTION DE PARAMETRES QUI NON-LINEARISENT L'INFLUENCE DE LA SOLLICITATION. A PARTIR DU MODELE DE SCHAPERY ET DU CHOIX DU CONSERVER SEULEMENT TROIS DES SIX PARAMETRES INITIAUX (DANS LE CAS UNIAXIAL), ON PROPOSE UNE AUTRE ECRITURE. CELLE-CI PERMET D'ETENDRE LE DOMAINE DE VALIDITE DU MODELE INITIAL ; - LA DEUXIEME EST CONSACREE A L'ETUDE EXPERIMENTALE DU MATERIAU. ON REALISE L'ANALYSE STRUCTURALE DU TISSU AVEC L'ETUDE DE L'INFLUENCE DES VIEILLISSEMENTS THERMIQUE ET HYGROTHERMIQUE, A TRAVERS DES ESSAIS VISCOELASTICIMETRIQUES ET GRAVIMETRIQUES. ON REALISE ENSUITE LA CARACTERISATION DU COMPORTEMENT MECANIQUE DU MATERIAU A 20, 70 ET 135C, A TRAVERS DES ESSAIS DE TRACTION CYCLEE ET DE FLUAGE-RECOUVRANCE. CE COMPORTEMENT EST VISCOELASTIQUE NON-LINEAIRE EN CISAILLEMENT (A L'ETAT NON-ENDOMMAGE) ; - LA TROISIEME PARTIE CONCERNE L'IDENTIFICATION ET LA VALIDATION DU MODELE PROPOSE. L'IDENTIFICATION EST EFFECTUEE A PARTIR DES ESSAIS DE FLUAGE-RECOUVRANCE. ON VALIDE ENSUITE CETTE IDENTIFICATION ET L'ECRITURE DU MODELE PROPOSEE DANS LE CAS DE TRAJETS DE CHARGEMENT PLUS COMPLEXES : TRACTION CYCLEE ET FLUAGE MULTIPLE. CES ESSAIS MONTRENT L'INTERET D'UNE MODELISATION DE TYPE VISCOELASTIQUE NON-LINEAIRE SEULE, SANS AJOUT DE COMPOSANTE PLASTIQUE OU VISCOPLASTIQUE, DONT LA VALIDITE S'ETABLIT POUR UNE GAMME IMPORTANTE DE TRAJETS DE CHARGEMENT ET DANS UNE LARGE PLAGE DE TEMPS.
