Contribution à la modélisation de l'absorption d'énergie dans les composites stratifiés par fragmentation et délaminage sous sollicitations dynamiques

• Main Author: Guimard, Jean-Mathieu
• Language: FRE
• Published: École normale supérieure de Cachan - ENS Cachan 2009
• Subjects: [SPI:MECA] Engineering Sciences/Mechanics; Composites; Bandes de pliages; Pliage (mécanique); Fragmentation; Composites > Délaminage; dynamique rapide; Endommagement/rupture; Suivi de rupture; Effets de vitesse; Mécanique de l' (milieux continus)
• Online Access: http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00464228; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/46/42/28/PDF/rapport_these_JM_Guimard.pdf

Cette thèse est dédiée à l'étude théorique expérimentale et numérique de deux mécanismes majeurs gouvernant l'absorption d'énergie dans les structures composites stratifiées : la fragmentation et le délaminage. En matière de fragmentation, le modèle micro-mécanique de Fleck et Budiansky (1995) à été utilisé et discrétisé pour pouvoir intégrer les statistiques de défauts observées par Paluch (1994) et ainsi déterminer les caractéristiques principales à intégrer dans un comportement moyen. Celles-ci s'avèrent être une contrainte maximale de fragmentation dont la dispersion est de l'ordre de celle des imperfections géométriques, ainsi que des énergies dissipées et des longueurs de fragment quasi déterministes. Du point de vue du délaminage, une association d'essais de mode II sous sollicitation dynamique menant à des propagations sub-soniques, de suivi par caméra rapide et de traitement par mesure de champs, et des comparaisons essais/calculs conduisent à conclure à d'importants effets de vitesse interfaciaux. Un modèle d'endommagement à taux limité à été utilisé pour les reproduire. Celui-ci a permis d'en déduire un modèle de propagation de fissure de délaminage dynamique intégrant un paramètre de vitesse limite de fissuration. Enfin, des premières simulations pseudo-2D simplifiées d'absorbeur ont permis d'étudier les interactions entre ces deux mécanismes. Qualitativement, la très grande influence de la nature des défauts géométriques introduits pour initier le délaminage est retrouvée.