LMA - Laboratoire de Mécanique et d’Acoustique

A. Cocchi - Analyse de la rupture de structures composites avec concentration de contrainte en compression

L’objectif de ce travail de thèse est d’analyser le comportement de matériaux et structures composites soumise à de la fatigue et allant jusqu’à la rupture par compression au voisinage de concentrations de contrainte. Ce travail sera réalisé au sein du Laboratoire de Mécanique et d’Acoustique (LMA) en collaboration avec le Centre de Recherche de l’Armée de l’air (CReA).

Encadrement

Résumé

La rupture de structures composites stratifiées est due à de nombreux mécanismes agissants à différentes échelles. Les modèles basés sur la mécanique de l’endommagement peuvent décrire les endommagements matriciels. Cet endommagement correspondant à de petites fissures parallèles à la direction des fibres, est de nature diffuse et son évolution est progressive. Même si la taille de ces fissures correspondent à l’épaisseur du pli, elles ne mènent pas en général à la rupture du stratifié. Par contre, la rupture d’un pli dans la direction des fibres est en général catastrophique pour le stratifié et la structure. Un modèle défini à l’échelle du pli pour décrire la rupture dans le sens des fibres pour des chargements mécaniques statiques ou de fatigue a été proposé au LMA. Ce modèle repose sur une diminution de la résistance sens fibre fonction du niveau d’endommagement transverse. Une thèse récente au LMA vient de montrer que cette diminution est catastrophique en compression. Par ailleurs, un critère de rupture non local défini à partir d’un Volume Caractéristique de Rupture a été proposé. Ce critère permet de décrire la rupture sens fibre en présence de concentrations de contraintes. Ce critère a été largement étudié pour des chargements locaux de traction mais très peu en compression. Pour des structures composites sollicitées en flexion, en fatigue en particulier, il est possible de rencontrer des ruptures en compression au voisinage de concentrations de contrainte.

Voir en ligne : la page personnelle de Aldo Cocchi

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