LMA - Laboratoire de Mécanique et d’Acoustique

A. Girardot - Évolution de l’endommagement d’un matériau composite soumis à un fort chargement mécanique

Le but de cette étude est d’étudier l’évolution de l’endommagement d’un matériau composite (Carbone/Epoxy) soumis à un chargement élevé, constant et permanent.

Encadrement

  • Directeur : C. Hochard, PU, LMA
  • Co-encadrants : N. Lahellec, MCF, LMA et S. Le Roch, Ingénieur R&D, CEA Marcoule
  • Organisme rémunérant : Allocation CEA

Résumé

Dans le cadre du développement de nouveaux produits (confidentiels), le CEA souhaite mener une étude de fond sur la caractérisation et la modélisation du comportement des composites pour des pièces structurelles (carbone/époxy).

Lorsqu’ un matériau composite à base de fibres de carbone et de résine époxy est soumis à un chargement mécanique, différents phénomènes peuvent conduire à des évolutions de ses propriétés, voire à des dégradations irréversibles. La modélisation de l’endommagement et de la rupture de ces matériaux est une procédure complexe en raison des nombreux mécanismes intervenants (micro fissuration de la matrice, décohésion fibre/matrice, rupture transverse, rupture des fibres, délaminage…).

L’objectif de ce travail de thèse est d’étudier, dans le cadre de chargements élevés et permanents, les modalités de propagation des endommagements, principalement les fissures transverses.

Dans le cadre de cette thèse, le problème est abordé avec des lois aux méso-échelles (plis) obtenues par une analyse phénoménologique, échelle plus adaptée que l’échelle micro au calcul de structure. Cette analyse s’appuie sur des résultats expérimentaux obtenus sur des échantillons représentatifs.

Après une revue des modèles existants, il s’agit de comprendre les mécanismes conduisant, sous fort chargement, à l’endommagement de matériaux réputés sains à l’origine puis de modéliser l’évolution de ces endommagements afin de cerner la durée de vie du matériau. Le couplage avec d’autres sources d’endommagement (notamment thermique) est considéré.

Voir en ligne : Page personnelle d’Aurore Girardot