Etude In Situ De Lendommagement Des Materiaux Composites A Matrice Organique Par Tomographie A Rayons X

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Etude in-situ de l'endommagement des matériaux composites à matrice organique par tomographie à rayons X

Author : Philippe Fosso
Publisher :
ISBN 13 :
Total Pages : 136 pages
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Book Synopsis Etude in-situ de l'endommagement des matériaux composites à matrice organique par tomographie à rayons X by : Philippe Fosso

Download or read book Etude in-situ de l'endommagement des matériaux composites à matrice organique par tomographie à rayons X written by Philippe Fosso and published by . This book was released on 1992 with total page 136 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La première partie de l'étude a consisté à équiper un scanner ND8000 de machines d'essais mécaniques permettant de procéder à des observations in-situ de l'endommagement. Pour ce faire, des micro-machines de traction, de compression, et de délaminage mode I ont été conçues et construites. Elles fonctionnent à l'intérieur de l'orifice du scanner et sont capables d'appliquer des sollicitations monotones. Leur fonctionnement est compatible avec celui du scanner. Ainsi leur influence sur l'atténuation aux rayons X qui permettent de caractériser les matériaux étudiés est très faible. La seconde partie de l'étude a consisté à étudier l'influence de l'état de contraintes mécaniques sur l'endommagement des élastomères et des matériaux composites à fibre de verre et matrice organique. cette étude est traduite par une analyse des modifications de structure, de la création du dommage, de sa composition et de son évolution au cours des différentes phases du chargement mécanique, à travers l'analyse des profils d'atténuation acquis a ces différentes phases et par la technique d'analyse d'images. Ces deux points constituent l'originalité de ce travail. Une étude comparative de l'état d'endommagement en mesures in-situ, sous contrainte et hors contraintes, est menée et permet de mettre en évidence l'influence de l'état de contraintes mécaniques sur la composition de la zone endommagée et sur la densité tomographique, qui est lie à la microstructure de la zone endommagée. Pour compléter et approfondir les analyses, des études sont menées avec les techniques de contrôle non destructifs telles que la radiographie classique, la transparence, la micrographie et la fractographie. L’utilisation conjointe de la tomographie, de la radiographie et de la transparence permettent de montrer que la zone endommagée en compression a une forme elliptique tridimensionnelle qui est conservée pendant les différentes phases d'évolution de l'état de contrainte mécanique. Ce caractère tridimensionnel de la zone endommagée impose l'utilisation d'une expression du taux de restitution d'énergie par unité de volume endommagée et non celle du taux de restitution pour décrire le comportement du composite. La forme du front de délaminage dans les matériaux composites verre/époxy est parabolique. La taille et la forme de la parabole sont fonction du niveau de chargement et du matériau. Les résultats obtenus sont confrontes a un modèle analytique trouve dans la littérature.

Étude de l'endommagement de matériaux composites par tomographie X et émission acoustique

Author : Vincent Carmona
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ISBN 13 :
Total Pages : 137 pages
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Book Synopsis Étude de l'endommagement de matériaux composites par tomographie X et émission acoustique by : Vincent Carmona

Download or read book Étude de l'endommagement de matériaux composites par tomographie X et émission acoustique written by Vincent Carmona and published by . This book was released on 2009 with total page 137 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Nos travaux s'intéressent à l'évolution de l'endommagement de matériaux composites. Cette évolution est mesurée à l'aide de deux techniques : l'émission acoustique et la tomographie aux rayons X. L'originalité de nos travaux réside dans le couplage de ces deux techniques et dans l'utilisation d'une procédure rapide d'acquisition d'images. La procédure d'acquisition rapide des images de tomographie permet la réalisation d'un essai de traction continu. La rapidité de l'acquisition permet aussi de multiplier le nombre d'états de déformation observés, ce qui améliore la description faite des différentes étapes de l'endommagement (amorçage, croissance et coalescence). La visualisation de l'endommagement facilite l'interprétation de l'émission acoustique enregistrée au cours d'un essai mécanique. Par rapport à des techniques classiques telles que la micrographie optique, la tomographie X peut apporter une observation tridimensionnelle et in-situ de l'endommagement. Au cours de nos travaux, nous avons confronté, notamment de manière quantitative, les mesures obtenues par chacune des techniques. Des corrélations ont ainsi pu être établies entre différents paramètres tels que l'activité acoustique et le nombre de sites d'endommagement, l'énergie de l'émission acoustique et l'aire de fissuration.

Etude par une approche expérimentale in situ de l'endommagement d'un composite à matrice céramique sous sollicitations multiaxiales

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Author : Léonard Turpin
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Book Synopsis Etude par une approche expérimentale in situ de l'endommagement d'un composite à matrice céramique sous sollicitations multiaxiales by : Léonard Turpin

Download or read book Etude par une approche expérimentale in situ de l'endommagement d'un composite à matrice céramique sous sollicitations multiaxiales written by Léonard Turpin and published by . This book was released on 2021 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Dans les zones chaudes de moteur d'avion, les composites à matrice céramique SiC/SiC doivent remplacer les uperalliages. L'armure 3D des SiC/SiC est conçue pour optimiser leur tenue mécanique en service. Elle dépend de la géométrie des pièces et de leurs chargements thermomécaniques. La mésostructure comporte alors des zones complexes, par exemple au niveau de coudes ou de jonctions. Une bonne compréhension du comportement thermomécanique dans ces zones est nécessaire pour modéliser, dimensionner et certifier les pièces aéronautiques.Un essai thermomécanique in situ, suivi par tomographie X et par thermographie infrarouge, a été conçu afin de donner accès au comportement, et notamment aux premiers phénomènes d'endommagement, de zones critiques soumises à des chargements multiaxiaux. Pour exploiter au mieux la grande quantité de données obtenues, une procédure spécifique d'identification des paramètres matériaux a été développée. Les tomographies sont reconstruites grâce à un algorithme restaurant les sinogrammes incomplets. Elles sont notamment utilisées pour construire un maillage basé image de l'éprouvette. Après l'étalonnage du modèle projectif de la caméra infrarouge, le champ thermique est reprojeté surce maillage. Les champs mesurés (volume et température de surface) sont alors exprimés dans une base commune relative à la pièce. La mesure cinématique est enfin effectuée par corrélation d'images volumiques intégrée en couplant ces deux champs.Cette démarche permet de lier intimement la mésostructure du matériau à son comportement macroscopique.

Analyses expérimentale et numérique de l'endommagement matriciel d'un matériau composite

Author : Henri-Alexandre Cayzac
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Book Synopsis Analyses expérimentale et numérique de l'endommagement matriciel d'un matériau composite by : Henri-Alexandre Cayzac

Download or read book Analyses expérimentale et numérique de l'endommagement matriciel d'un matériau composite written by Henri-Alexandre Cayzac and published by . This book was released on 2014 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'utilisation croissante des matériaux composites à matrice polymère dans les structures industrielles est impulsée par le besoin de contraintes environnementales tout en conservant d'excellentes propriétés mécaniques. L'évolution des procédés de fabrication et l'émergence de la pultrusion réactive permet la production de matériaux composites à matrice thermoplastique possédant des taux de fibres très importants. Ceci leur confère les propriétés longitudinales souhaitées mais ces procédés induisent une variabilité microstructurale importante. De plus, les pièces industrielles sont bien souvent sollicitées de façon complexe induisant des contraintes multiaxiales. Ces contraintes sont alors ``ressenties'' par la microstructure du matériau composite et par la matrice confinée par les fibres notamment. La variabilité microstructurale tend alors à amplifier les contraintes. C'est dans ce contexte qu'une approche multi-échelle macro-micro (globale/locale) expérimentale et numérique a été développée. Les mécanismes de déformation, d'endommagement et de rupture ont été expérimentalement analysés à l'échelle globale du matériau composite ainsi qu'à l'échelle locale de sa microstructure. Pour ce faire, de techniques expérimentales liées à la tomographie aux rayons X ont été mises en place et permettent d'observer in-situ l'évolution de la microstructure sollicitée. Il a été observé que l'endommagement se développe au sein de la matrice thermoplastique. Un modèle de comportement de la matrice endommageable a donc été mis au point à l'aide des approches issues de la mécanique des milieux poreux et permet de rendre compte des micro-mécanismes de déformation et d'endommagement de la matrice confinée par les fibres. Une approche de type ``top-down'' a été développée. Celle-ci permet de localiser les zones critiques d'une structure industrielle composite. Le chargement appliqué localement sur la pièce sert alors de conditions aux limites sur une microstructure réelle modélisée. Ainsi, il est possible de simuler la cinétique d'endommagement, permettant de comprendre l'amorçage et la propagation de fissures dans une structure industrielle. Cette approche appliquée au cas d'une canalisation composite sous pression a permis de déterminer des pressions d'amorçage de fissures en fonction de l'enroulement du composite sur la canalisation.

Compréhension de la fragilité des composites PVC/bois par l'étude des relations microstructure/propriétés mécaniques et des mécanismes d'endommagement

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Author : Alexia Balamoutoff
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Book Synopsis Compréhension de la fragilité des composites PVC/bois par l'étude des relations microstructure/propriétés mécaniques et des mécanismes d'endommagement by : Alexia Balamoutoff

Download or read book Compréhension de la fragilité des composites PVC/bois par l'étude des relations microstructure/propriétés mécaniques et des mécanismes d'endommagement written by Alexia Balamoutoff and published by . This book was released on 2012 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce travail de thèse a pour objectif de comprendre la fragilité des composites à matrice polymère (PVC) contenant des particules de bois. Dans un premier temps, il s'agit d'examiner le rôle de chacun des constituants : matrice et charge, sur les propriétés mécaniques du composite. Cette étude a montré que l'influence des paramètres relatifs à la microstructure de la matrice PVC est minoritaire face à celle des paramètres de la farine de bois. Pour mettre en évidence le rôle des particules de bois, une méthode d'analyse de leur dispersion et leur orientation par une technique 3D non destructive, a été employée : la tomographie aux rayons X. Un traitement spécifique des données a permis de quantifier la taille, l'orientation et la connectivité des particules. Ainsi, on a montré que l'existence d'agglomérats et/ou d'un réseau percolant fragilise fortement le composite ce qui explique la chute de la résistance au choc lorsque le taux de farine de bois augmente. Pour optimiser le compromis fragilité/ductilité, différentes solutions ont été envisagées. Dans un deuxième temps, nos travaux s'intéressent à l'évolution de l'endommagement de matériaux composites possédant différents taux de farine de bois. Cette évolution est mesurée à l'aide de deux techniques : l'émission acoustique et la tomographie aux rayons X in-situ. La décohésion à l'interface entre la matrice PVC et les particules de bois est le mécanisme initiant l'endommagement. La transition ductile/fragile des composites s'explique par la coalescence de ces cavités. L'ajout de modifiant choc ne réduit pas suffisamment ce mécanisme. Les agents de couplage sont donc la voie à explorer afin d'améliorer l'interface matrice/particules et remédier au défaut d'adhésion qui pénalise ces composites.

Étude multiéchelle des composites par tomographie de rayons X

Author : Qihan Shi
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Total Pages : 290 pages
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Book Synopsis Étude multiéchelle des composites par tomographie de rayons X by : Qihan Shi

Download or read book Étude multiéchelle des composites par tomographie de rayons X written by Qihan Shi and published by . This book was released on 2003 with total page 290 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette étude multiéchelle porte sur une méthode récente : la tomographie de rayons X, permettant de caractériser les matériaux essentiellement composites tels que les composites plastiques en bois, ou encore les élastomères. Grâce à cette technique, on pourra déterminer les propriétés physicochimiques et les comportements vis-à-vis de l'endommagement et de la viscoélasticité de nos matériaux. Mésoscopiquement, afin de nous rendre compte des capacités du scanner médical, une analyse d'homogénéité de phase est réalisée, celle-ci combinée à une étude statistique pouvant donner lieu à une révélation structurale comme dans le cadre d'un contrôle non destructif (CND) de défauts ou d'inclusions. Microscopiquement, une interprétation du phénomène de cristallisation induit par étirage et à basse température est également réalisée, ceci en suivant l'évolution de l'atténuation des rayons X. Macroscopiquement, les données apportées par les divers essais mécaniques conventionnels et in-situ (comme la rupture, la cavitation, la relaxation, ou encore le fluage statique et cyclique) sont comparées avec les résultats tomographiques. On terminera par une discussion sous forme de tableau comparatif entre la tomographie et les autres méthodes microscopiques.

Élaboration et caractérisation 3D de l'endommagement dans les composites amorphe-cristallins métalliques

Author : Antoine Ferré
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Total Pages : 218 pages
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Book Synopsis Élaboration et caractérisation 3D de l'endommagement dans les composites amorphe-cristallins métalliques by : Antoine Ferré

Download or read book Élaboration et caractérisation 3D de l'endommagement dans les composites amorphe-cristallins métalliques written by Antoine Ferré and published by . This book was released on 2015 with total page 218 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les verres métalliques ont commencé à être produit dans les années 1960 et sous forme massive dans les années 1980. De nombreuses études se sont intéressées à ces matériaux sous leur forme amorphe et ont conclu qu'ils avaient une forte résistance mécanique mais présentaient un comportement très fragile. Dans le cadre du projet EDDAM débuté en 2011, ces matériaux ont été introduits sous forme de petites sphères dans une matrice d'aluminium. Le premier objectif de notre étude est de voir si le verre métallique sous cette forme permet de le rendre peu fragile. Le second objectif est de trouver une alternative aux renforts céramique dans les composites à matrice métallique qui présentent une faible cohésion à l'interface matrice/inclusion. Dans le but de caractériser l'endommagement dans des nouveaux composites amorphe-cristallins métalliques, la tomographie aux rayons X a été utilisée. Cette technique permet de caractériser de manière non destructive l'endommagement des matériaux et de le visualiser en 3D. Cela apporte une contribution à l'étude des matériaux composites par rapport aux techniques classiques utilisées. L'objectif général de cette thèse a été d'étudier l'endommagement en termes d'amorçage, de croissance et de coales- cence des matériaux composites amorphe-cristallins métallique par tomographie aux rayons X lors d'essais de traction monotone in situ. Les matériaux sélectionnés sont constitués d'une matrice aluminium ("molle" de type 1070A ou "dure" de type 5083) et de renforts en verre métallique Zr57Cu20Al10Ni8Ti5 de taille peu dispersée et répartis de manière homogène, avec différentes fractions volumiques (1%, 4% et 10%). Les matériaux composites ont été élaborés par la voie de la métallurgie des poudres au Spark Plasma Sintering (SPS) suivi d'une étape d'extrusion à chaud. Une attention particulière a été portée sur la caractérisation microstructurale des constituants de base. L'analyse qualitative a permis de comparer l'ensemble des composites fabriqués au SPS et ceux extrudés à chaud après SPS. Les différents modes d'amorçage de l'endommagement ont été observés ainsi que la croissance et la coa- lescence amenant la rupture des composites. L'analyse quantitative a été essentiellement consacrée au premier stade de l'endommagement. La croissance et la coalescence étant très rapide, il a été difficile de les suivre lors des essais interrompus. La modélisation d'un composite amorphe-cristallin métallique à matrice molle a été introduite dans le but de reproduire l'endommagement observé lors des analyses expérimentales. Cette première approche nécessite d'être approfondie dans le but de prédire, compte tenu des propriétés mécaniques des différentes phases et de la fraction volumique des renforts, le mode d'endommagement préférentiel apparaissant dans les composites étudiés. Elle montre cependant les prémices d'une modélisation innovante basée sur la microstructure expérimentale.

Etude de l'endommagement et de la tenue en fatigue d'un matériau composite à matrice acrylique et fibres de verre

Author : Eileen Boissin
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Book Synopsis Etude de l'endommagement et de la tenue en fatigue d'un matériau composite à matrice acrylique et fibres de verre by : Eileen Boissin

Download or read book Etude de l'endommagement et de la tenue en fatigue d'un matériau composite à matrice acrylique et fibres de verre written by Eileen Boissin and published by . This book was released on 2019 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Du fait de leurs nombreux avantages, à savoir notamment leur faible coût, leurs meilleures possibilités de recyclage et de réparation, leur légèreté et leur bonne tenue en fatigue, les résines polymères thermoplastiques sont de plus en plus employées dans l'industrie des matériaux composites. Cependant, du fait de leur nature chimique, leur réponse mécanique dépend de la température, et ce, même dans un intervalle éloigné de leur température de transition vitreuse. Cette dépendance se répercute, dans une proportion moindre mais qui reste significative, sur la réponse mécanique des composites à matrice thermoplastique. Du fait des distributions locales des contraintes dans ces derniers et des micro- et méso- structures qui les composent, cette dépendance peut aussi se répercuter sur le scénario d'endommagement de ces derniers. Or, des structures telles que des pales d'éolienne sont amenées à fonctionner dans une plage de température allant de -20°C à 60°C. Il devient donc nécessaire d'étudier l'impact de la température sur le comportement mécanique et sur le scénario d'endommagement des composites à matrice thermoplastique, pour permettre notamment de mieux prévoir l'évolution de l'endommagement en fatigue des pales d'éolienne, dans leur intervalle de température de service. En effet, les pales d'éolienne sont généralement dimensionnées via une approche normative, qui requiert soit des campagnes expérimentales conséquentes pour obtenir le comportement en fatigue de tous les stratifiés constituant une structure telle qu'une pale d'éolienne soit la formulation d'hypothèses fortement conservatives, qui nuisent à l'optimisation de la conception des pales. Pour pallier à cela, un modèle d'endommagement permettant de décrire l'évolution de la résistance, de la rigidité et de la déformation résiduelle d'un pli unidirectionnel soumis à des chargements quasi-statiques ou de fatigue a été récemment développé. Les travaux présentés ici visent dans un premier temps à valider l'utilisation de ce modèle dans le cas d'un composite à matrice acrylique renforcé de fibres de verre, utilisé pour la fabrication de certaines pales d'éolienne. L'identification et la validation s'appuient à la fois sur des essais mécaniques en quasi-statique, en fatigue (traction/traction, traction/compression) sur plusieurs strates et sur des analyses physiques (micrographies sous charge, micro-tomographie à rayons X). Il s'agit ensuite d'analyser comment l'effet de la température sur le comportement mécanique et le scénario d'endommagement de ce composite se répercute sur les paramètres du modèle.

ETUDE DE L'ENDOMMAGEMENT EN FLEXION 3 POINTS ET EN FLAMBAGE DE COMPOSITES CARBONE

Author : ARMELLE.. SALAUN
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Total Pages : 266 pages
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Book Synopsis ETUDE DE L'ENDOMMAGEMENT EN FLEXION 3 POINTS ET EN FLAMBAGE DE COMPOSITES CARBONE by : ARMELLE.. SALAUN

Download or read book ETUDE DE L'ENDOMMAGEMENT EN FLEXION 3 POINTS ET EN FLAMBAGE DE COMPOSITES CARBONE written by ARMELLE.. SALAUN and published by . This book was released on 1998 with total page 266 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LES MODES D'ENDOMMAGEMENT ET DE RUPTURE DE MATERIAUX COMPOSITES CARBONE/EPOXY UNIDIRECTIONNELS (1D) ET BIDIRECTIONNELS A PLIS CROISES (2D) SONT ETUDIES PAR DES ESSAIS DE FLEXION 3 POINTS ET DE FLEXION PAR FLAMBEMENT. DANS UN PREMIER TEMPS, APRES L'ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE DES PROPRIETES MECANIQUES DES MATERIAUX POLYMERES ET DES COMPOSITES A MATRICE ORGANIQUE, LES COMPORTEMENTS AU FLUAGE ET A LA RELAXATION DE CONTRAINTE DE LA RESINE EPOXY ONT ETE DISCUTES ET CORRELES AUX RESULTATS DE LA CARACTERISATION PHYSICO-CHIMIQUE. MALGRE LA PRESENCE DE NOMBREUX DEFAUTS D'ELABORATION LES ESSAIS SUR EPROUVETTES LISSES ONT REVELE UNE GRANDE HOMOGENEITE DE L'EPOXY, UNE BONNE TENUE A LA FATIGUE DYNAMIQUE ET UN COMPORTEMENT A LA RUPTURE FRAGILE. LA TENACITE (K#I#C = 3 MPAM) RELATIVEMENT ELEVEE S'EXPLIQUE PAR UNE FORTE DEFORMATION INELASTIQUE AUTOUR DU FRONT D'ENTAILLE, LIEE AU CARACTERE VISCO-ELASTO-PLASTIQUE DE LA RESINE. CETTE REGION ENGLOBE UNE ZONE PLUS PETITE DE DEFORMATION PLASTIQUE DONT LA TAILLE A ETE ESTIMEE A PARTIR D'UNE APPROCHE PHENOMENOLOGIQUE PRECEDEMMENT DEVELOPPEE POUR DES MATERIAUX CERAMIQUES, ET COMPAREE AUX VALEURS CALCULEES PAR LES MODELES D'IRWIN ET DE DUGDALE. DANS UN SECOND TEMPS, NOUS AVONS ANALYSE LES MODES D'ENDOMMAGEMENT ET DE RUPTURE DE DEUX TYPES DE COMPOSITES SOLLICITES EN FLEXION 3 POINTS PAR CHARGEMENT MONOTONE, STATIQUE ET DYNAMIQUE, AFIN DE LES COMPARER A CEUX ASSOCIES A L'ESSAI DE FLEXION PAR FLAMBEMENT. UN DISPOSITIF ORIGINAL DE FLEXION PAR FLAMBEMENT A ETE REALISE ET VALIDE POUR CETTE ETUDE. L'ANALYSE DU DEVELOPPEMENT DE L'ENDOMMAGEMENT IN-SITU ET POST-MORTEM INDIQUE QUE LE FLAMBAGE DES FIBRES DE CARBONE DANS LE PLI LE PLUS COMPRIME EST A L'ORIGINE DE LA RUINE DE CES MATERIAUX. L'ETAT DE CONTRAINTES AUTOUR DE L'APPUI SUPERIEUR EN FLEXION 3 POINTS CONTRIBUE AU FLAMBAGE PRECOCE DES FIBRES, MAIS CE MECANISME D'ENDOMMAGEMENT EST EGALEMENT CELUI PREDOMINANT EN FLEXION PAR FLAMBEMENT. LA BONNE TENUE A LA FATIGUE STATIQUE ET DYNAMIQUE DU STRATIFIE 1D S'EXPLIQUE PAR L'EMOUSSAGE DES FISSURES ISSUES DES ZONES DE FLAMBAGE DANS LE PLI DE PEAU EN COMPRESSION (DELAMINAGE ENTRE LES PLIS). DANS LE CAS DU MATERIAU 2D DES FISSURES ISSUES DU PLI LONGITUDINAL LE PLUS COMPRIME SONT RELAYEES PAR CELLES PRECEDEMMENT FORMEES DANS LA STRATE TRANSVERSE ADJACENTE POUR CONDUIRE A LA RUPTURE BRUTALE.

Suivi in situ d'endommagement dans les matériaux composites carbone/époxy par mesure des variations de propriétés électriques

Author : Jean-Christophe Abry
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ISBN 13 :
Total Pages : 168 pages
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Book Synopsis Suivi in situ d'endommagement dans les matériaux composites carbone/époxy par mesure des variations de propriétés électriques by : Jean-Christophe Abry

Download or read book Suivi in situ d'endommagement dans les matériaux composites carbone/époxy par mesure des variations de propriétés électriques written by Jean-Christophe Abry and published by . This book was released on 1998 with total page 168 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LES PROBLEMES DE CONTROLE NON DESTRUCTIF DE STRUCTURES TRAVAILLANTES EN MATERIAUX COMPOSITES SONT UNE REALITE LARGEMENT RECONNUE. A CET EGARD, LE DEVELOPPEMENT DE TECHNIQUES DE SUIVI IN SITU DE L'ENDOMMAGEMENT DANS DES STRUCTURES EN SERVICE PRESENTE UN INTERET INDENIABLE, ET CE TANT POUR DES RAISONS DE COUT QUE DE FIABILITE. DANS LE CAS DE COMPOSITES A MATRICES ORGANIQUES ET FIBRES DE CARBONE (CFRP), L'UTILISATION DES PROPRIETES CONDUCTRICES DE LA FIBRE PEUT SE REVELER COMME UNE TECHNIQUE EFFICACE EN TERMES DE DETECTION DE L'ENDOMMAGEMENT. EN MODIFIANT LES CHEMINS DE CONDUCTION DANS LE MATERIAU, RUPTURES DES FIBRES, FISSURATIONS MATRICIELLES ET DELAMINAGES SONT EFFECTIVEMENT SUSCEPTIBLES D'ENGENDRER DES VARIATIONS DE PROPRIETES ELECTRIQUES CONSTITUANT ALORS UN INDICATEUR D'ENDOMMAGEMENT. L'OBJECTIF DE CETTE ETUDE EST D'EVALUER LES POTENTIALITES DE CE TYPE DE TECHNIQUE POUR LE SUIVI DE L'ENDOMMAGEMENT LORS DE SOLLICITATIONS DE FLEXION MONOTONE ET DE FATIGUE. APRES UNE ETUDE APPROFONDIE DES MECANISMES DE CONDUCTION DANS LES STRATIFIES CARBONE/EPOXY, LES RESULTATS OBTENUS ONT PERMIS DE METTRE EN EVIDENCE UNE TRES BONNE CORRELATION ENTRE LES PERTES DE RAIDEUR DU MATERIAU ET LES MODIFICATIONS DES PROPRIETES ELECTRIQUES DU COMPOSITE. DES MESURES EN COURANT CONTINU ONT MONTRE QU'IL EXISTAIT UNE RELATION DE LINEARITE ENTRE LES PERTES DE RAIDEUR DU CFRP ET LES VARIATIONS DE RESISTANCE ELECTRIQUE, LORSQUE L'ENDOMMAGEMENT SE MANIFESTE SOUS LA FORME DE RUPTURES DE FIBRES. CES ESSAIS ONT DE PLUS MONTRE LA TRES BONNE SENSIBILITE DE CETTE TECHNIQUE DANS LE CAS DE LA DETECTION D'ENDOMMAGEMENTS MICROSCOPIQUES. DES MESURES REALISEES EN COURANT ALTERNATIF ONT QUANT A ELLE PERMIS LA DETECTION DE DEGRADATIONS APPARAISSANT SOUS LA FORME DE FISSURATIONS MATRICIELLES ET DE DELAMINAGES.

Etude et modélisation de l'endommagement mécanique des matériaux composites sous l'effet de l'humidité

Author : Abir Abdessalem
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Book Synopsis Etude et modélisation de l'endommagement mécanique des matériaux composites sous l'effet de l'humidité by : Abir Abdessalem

Download or read book Etude et modélisation de l'endommagement mécanique des matériaux composites sous l'effet de l'humidité written by Abir Abdessalem and published by . This book was released on 2019 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: 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.

Modélisation basée sur données de tomographie aux rayons X de l'endommagement et de la conductivité thermique dans les matériaux cellulaires métalliques

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Author : Yasin Amani
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Total Pages : 157 pages
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Book Synopsis Modélisation basée sur données de tomographie aux rayons X de l'endommagement et de la conductivité thermique dans les matériaux cellulaires métalliques by : Yasin Amani

Download or read book Modélisation basée sur données de tomographie aux rayons X de l'endommagement et de la conductivité thermique dans les matériaux cellulaires métalliques written by Yasin Amani and published by . This book was released on 2018 with total page 157 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les propriétés des matériaux cellulaires dépendent de leur architecture et des défauts de coulée. L'architecture se réfère à la forme et la distribution de la phase solide. Les défauts correspondent à la présence et aux distributions des cavités et d'intermétalliques dans la phase solide du fait de la procédure de fabrication. Deux types de matériaux produits de différentes façons sont étudiés dans cette thèse. D'une part, deux mousses ERG de tailles de pores différentes ont été choisies pour étudier l'effet de la présence des intermétalliques sur la plasticité et l'endommagement. Des tests de micro-traction et des expériences de nanoindentation ont été réalisés sur des éprouvettes extraites de la mousse pour déterminer leur comportement micro-élastoplastique de la phase solide. D'autre part, deux structures ayant la même forme et le même motif répétitif, mais différentes épaisseurs d'entretoises et de nœuds ont été produites par fusion sélective par laser pour étudier aussi la plasticité et l'endommagement. Ce travail de thèse visait à développer une procédure de modélisation par éléments finis générique basée sur les images 3D pour prendre en compte l'effet de la porosité locale et la présence des intermétalliques dans le comportement. Les états initiaux des échantillons ont été numérisés en utilisant des méthodes de tomographie "locale" et "stitching" à haute résolution. Les géométries 3D maillées, la porosité locale et les propriétés élastiques-plastiques de chaque élément ont été directement renseignées à partir des images 3D à haute résolution. Les procédures de déformation et de rupture des échantillons ont été illustrées en effectuant des expériences in-situ/ex-situ couplées à une numérisation tomographique à basse résolution. Des modèles éléments finis conformes à l'image 3D ont été développés pour la simulation des essais de traction/compression et montrent que la prise en compte des hétérogénéités locales de microstructure permet de prédire plus finement le comportement mécanique des structures cellulaires, en particulier dans la rupture. L'étude visait également à déterminer la conductivité thermique d'une mousse ERG hautement poreuse en utilisant des calculs par éléments finis basés sur l'image. Les résultats ont été vérifiés en comparant avec la conductivité thermique mesurée à partir des expériences de plaques chauffées.

TOLERANCE AU DOMMAGE - ETUDE DU DELAMINAGE DANS LES MATERIAUX COMPOSITES A MATRICE ORGANIQUE

Author : YANN.. MEZIERE
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Total Pages : 275 pages
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Book Synopsis TOLERANCE AU DOMMAGE - ETUDE DU DELAMINAGE DANS LES MATERIAUX COMPOSITES A MATRICE ORGANIQUE by : YANN.. MEZIERE

Download or read book TOLERANCE AU DOMMAGE - ETUDE DU DELAMINAGE DANS LES MATERIAUX COMPOSITES A MATRICE ORGANIQUE written by YANN.. MEZIERE and published by . This book was released on 2000 with total page 275 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: CE TRAVAIL MET EN PLACE LES OUTILS EXPERIMENTAUX NECESSAIRES A L'ETUDE DE LA PROPAGATION DU DELAMINAGE DANS LES MATERIAUX COMPOSITES STRATIFIES. L'ETUDE EST REALISEE SUR UN MATERIAU THERMODURCISSABLE RENFORCE PAR DES FIBRES DE CARBONE T300/914 SOUS SOLLICITATIONS DE MODES PURS, I ET II, ET DE COMBINAISONS MIXTES (I/II). LES EFFETS LES PLUS PENALISANTS SUR LES VALEURS DES TAUX DE RESTITUTION D'ENERGIE SONT PRIS EN COMPTE : INTERFACE DE PROPAGATION, ETAT (NEUF OU VIEILLI EN ATMOSPHERE HUMIDE) ET TEMPERATURES CORRESPONDANT AU NIVEAU AUXQUELS LES MATERIAUX AERONAUTIQUES PEUVENT ETRE SOUMIS (55\C, AMBIANTE, + 70\C). LES TESTS DCB ET ENF, RESPECTIVEMENT DE MODE I ET II, ET LE TEST MIXTE MMB PERMETTENT CETTE ETUDE. LA MISE AU POINT ET L'ADAPTATION DE SYSTEMES D'ESSAIS, LES METHODOLOGIES DEVELOPPEES SONT PRESENTEES, DE MEME QUE LES METHODES D'ANALYSES ET DE DEPOUILLEMENT. L'ETUDE A FAIT APPARAITRE UNE INTERFACE DE PROPAGATION CRITIQUE POUR LE MATERIAU QUI EST UTILISE DANS TOUTE L'ETUDE. L'ETAT DU MATERIAU ET LA TEMPERATURE ONT EGALEMENT UNE INFLUENCE SUR LE COMPORTEMENT DU DELAMINAGE. LES LIEUX DE PROPAGATION DU DELAMINAGE SONT DIFFERENTS SUIVANT L'ETAT DU MATERIAU. DEUX CRITERES DE NON-PROPAGATION SONT DETERMINES POUR LES CAS DES CHARGEMENTS QUASI-STATIQUE ET CYCLIQUE. ILS PRENNENT EN COMPTE LES PARAMETRES CRITIQUES DETERMINES PRECEDEMMENT. TROIS PARTITIONS MODALES SONT CONSIDEREES (75%, 50%, 25% DE MODE I) POUR LES CHARGEMENTS QUASI-STATIQUES, MAIS SEULEMENT UNE (50% DE MODE I) POUR LES ESSAIS DE SOLLICITATIONS CYCLIQUES. CES DERNIERS ESSAIS ONT MONTRE L'EXISTENCE D'UN SEUIL DE NON-PROPAGATION EN MODE II ET MIXTE (I+II), MAIS CE SEUIL N'A PAS ETE MIS EN EVIDENCE POUR LE MODE I. IL EST CEPENDANT POSSIBLE D'ETABLIR UN CRITERE DE NON-PROPAGATION SOUS CHARGEMENT QUASI-STATIQUE ET CYCLIQUE PRENANT EN COMPTE LES EFFETS DE L'ENVIRONNEMENT LES PLUS PENALISANT.

Étude de l'endommagement des matériaux composites sollicités thermiquement via l'acousto-ultrasonique [microforme]

Author : Ibrahima Sow
Publisher : National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada
ISBN 13 : 9780612218307
Total Pages : 162 pages
Book Rating : 4.2/5 (183 download)

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Book Synopsis Étude de l'endommagement des matériaux composites sollicités thermiquement via l'acousto-ultrasonique [microforme] by : Ibrahima Sow

Download or read book Étude de l'endommagement des matériaux composites sollicités thermiquement via l'acousto-ultrasonique [microforme] written by Ibrahima Sow and published by National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada. This book was released on 1996 with total page 162 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:

Caractérisation in situ de l'endommagement volumique par Spectroscopie Raman et rayons X de différents polypropylènes déformés en traction uniaxiale

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Author : Samuel Chaudemanche
Publisher :
ISBN 13 :
Total Pages : 0 pages
Book Rating : 4.:/5 (881 download)

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Book Synopsis Caractérisation in situ de l'endommagement volumique par Spectroscopie Raman et rayons X de différents polypropylènes déformés en traction uniaxiale by : Samuel Chaudemanche

Download or read book Caractérisation in situ de l'endommagement volumique par Spectroscopie Raman et rayons X de différents polypropylènes déformés en traction uniaxiale written by Samuel Chaudemanche and published by . This book was released on 2013 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'utilisation de matériaux polymères a su s'imposer au cours du 20ième siècle, en remplaçant ou se combinant aux matériaux métalliques, pour des applications mécaniques toujours plus techniques. La grande diversité des propriétés physiques des polymères est intimement lié à leur forte complexité microstructurale, qui malgré leur utilisation massive reste, au demeurant, encore très incomprise. Afin de mieux comprendre les évolutions microstructurales aux échelles nano et micrométrique dont résultent le comportement macroscopique il est nécessaire de développer de nouvelles techniques de caractérisation in situ. Ce travail fait état de l'utilisation de la spectroscopie Raman couplée au système VidéoTractionTM afin d'obtenir des informations microstructurales de la déformation de polymère semi-cristallins. Pour cela, des polypropylènes de formulations diverses ont été étudiés, permettant de souligner le rôle joué par la matrice et les charges organiques et minérales dans le processus de déformation plastique. Des mesures in situ de l'orientation des chaînes macromoléculaires déterminées in situ par Raman ont été confirmées, au synchrotron Petra III d'Hambourg, par une expérience couplant le système VidéoTractionTM-Raman à un dispositif de diffusion des rayons X aux grands angles. L'endommagent volumique des matériaux a été étudié post mortem par Tomographie X et radiographie X. Les améliorations apportées au système VidéoTractionTM-Raman ainsi qu'une étude de la diffusion de la lumière incohérente de nos matériaux au cours de leurs déformations ont permis l'établissement d'un critère de mesure de l'endommagement volumique in situ par Raman.

CONTRIBUTION A L'ETUDE DU COMPORTEMENT DYNAMIQUE DE MATERIAUX PAR IMPACT PLAQUE SUR PLAQUE

Author : ROGER.. COZIC
Publisher :
ISBN 13 :
Total Pages : 180 pages
Book Rating : 4.:/5 (49 download)

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Book Synopsis CONTRIBUTION A L'ETUDE DU COMPORTEMENT DYNAMIQUE DE MATERIAUX PAR IMPACT PLAQUE SUR PLAQUE by : ROGER.. COZIC

Download or read book CONTRIBUTION A L'ETUDE DU COMPORTEMENT DYNAMIQUE DE MATERIAUX PAR IMPACT PLAQUE SUR PLAQUE written by ROGER.. COZIC and published by . This book was released on 1994 with total page 180 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: CETTE ETUDE EXPERIMENTALE PAR IMPACT PLAQUE SUR PLAQUE CONTRIBUE A LA COMPREHENSION DE L'ENDOMMAGEMENT PAR ONDES DE CHOC COURTES DES MATERIAUX COMPOSITES DANS UNE DEFORMATION PLANE DE FAIBLE VALEUR (INFERIEURE A 10%). ELLE COMPORTE LA REALISATION D'UNE TECHNIQUE DITE CANON ELECTROTHERMIQUE BASEE SUR L'EXPLOSION D'UNE FEUILLE MINCE D'ALUMINIUM; CELLE-CI PROPULSE UN PROJECTILE EN FORME D'ETOILE SUR UN MATERIAU A ETUDIER, LUI CONFINANT UNE ZONE OCTOGONALE DE DEFORMATION PLANE. LA MESURE INTERFEROMETRIQUE EFFECTUEE PAR LASER SUR LA FACE AVANT DU MATERIAU DONNE ACCES PAR L'OBTENTION DE LA VITESSE DES PARTICULES ET GRACE A LA CONNAISSANCE DE CELLE DU PROJECTILE IMPACTANT LA FACE ARRIERE, A LA RELATION CONTRAINTE-DEFORMATION EN DYNAMIQUE POUR DES VITESSES DE DEFORMATION DANS LA GAMME DE 8.10#3 S##1 A 5.10#4 S##1. LES MATERIAUX ETUDIES SONT DE DEUX TYPES: DES COMPOSITES A FIBRES DE VERRE ET MATRICE ORGANIQUE D'UNE PART, ET DES COMPOSITES CARBONE/CARBONE DE DIFFERENTES STRUCTURES D'AUTRE PART. L'ANALYSE COMPARATIVE DES RESULTATS CONDUIT A DES RELATIONS LINEAIRES DE LA VARIATION DE CONTRAINTE EN FONCTION DE LA VITESSE DE DEFORMATION. DE PLUS UNE OBSERVATION AU MICROSCOPE A BALAYAGE PERMET DE METTRE EN EVIDENCE DES DECOHESIONS ENTRE LES TORONS DE FIBRES ET LA MATRICE, AINSI QU'ENTRE LES FIBRES ELLE-MEMES

ETUDE MICROMECANIQUE DE L'INFLUENCE DE L'ENDOMMAGEMENT A L'INTERFACE FIBRE/MATRICE SUR LE COMPORTEMENT DE COMPOSITES ORGANIQUES A RENFORTS DISONTINUS

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Author : JOSEPH.. FITOUSSI
Publisher :
ISBN 13 :
Total Pages : 250 pages
Book Rating : 4.:/5 (49 download)

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Book Synopsis ETUDE MICROMECANIQUE DE L'INFLUENCE DE L'ENDOMMAGEMENT A L'INTERFACE FIBRE/MATRICE SUR LE COMPORTEMENT DE COMPOSITES ORGANIQUES A RENFORTS DISONTINUS by : JOSEPH.. FITOUSSI

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