Contribution à l'étude micromécanique de l'interface et de phénomènes élémentaires d'endommagement dans des composites modèles fibre de verre/résine époxyde PDF Download
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Author: Pascal Feillard
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Category :
Languages : fr
Pages : 164
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Book Description
NOUS AVONS MENE UNE ETUDE MICROMECANIQUE DE L'INTERFACE DANS DES COMPOSITES MODELES FIBRE DE VERRE/RESINE EPOXYDES. LES TESTS UTILISES SONT LES ESSAIS D'ARRACHEMENT, DE FRAGMENTATION ET DE MICROINDENTATION. IL EST APPARU QU'UNE FORTE TENEUR EN SILANE A LA SURFACE DE LA FIBRE CHANGE LES PROPRIETES MECANIQUES DE LA MATRICE ET DEPLACE LE POINT DE RUPTURE DU SYSTEME DE L'INTERFACE VERS LA MATRICE. A L'AIDE DE MODELES ANALYTIQUES DE TRANSFERT DE CHARGE ET D'UNE SIMULATION DES PROCESSUS DE RUPTURE DE FIBRE OBSERVES EXPERIMENTALEMENT, NOUS AVONS MIS EN EVIDENCE QUE LES MODELES UNIDIMENSIONNELS DE TRANSFERT DE CHARGE NE CONVENAIENT PAS POUR L'ANALYSE DE L'ESSAI DE FRAGMENTATION, TOUT AU MOINS POUR LES SYSTEMES VERRE/EPOXY. DES MODELES BIDIMENSIONNELS SONT PLUS ADAPTES CAR ILS EXPRIMENT NOTAMMENT LE CARACTERE MULTIAXIAL DU TRANSFERT DE CHARGE. PARALLELEMENT, NOUS AVONS MONTRE QUE LES MODELES ANALYTIQUES DE TRANSFERT DE CHARGE DEVELOPPES TRES RECEMMENT POUR L'ESSAI D'ARRACHEMENT NE POUVAIENT ETRE EMPLOYES POUR UNE ANALYSE MECANIQUE FINE ET QUE, DANS CE CAS, UN MODELE BIDIMENSIONNEL DE RECHARGEMENT DEVAIT EGALEMENT ETRE ENVISAGE. PAR CONSEQUENT, UN EFFORT CONSIDERABLE DOIT ETRE ENTREPRIS AFIN DE DEVELOPPER POUR CHACUN DES TROIS TESTS MICROMECANIQUES, UN MODELE DE TRANSFERT DE CHARGE BIDIMENSIONNEL
Author: Pascal Feillard
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Languages : fr
Pages : 164
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NOUS AVONS MENE UNE ETUDE MICROMECANIQUE DE L'INTERFACE DANS DES COMPOSITES MODELES FIBRE DE VERRE/RESINE EPOXYDES. LES TESTS UTILISES SONT LES ESSAIS D'ARRACHEMENT, DE FRAGMENTATION ET DE MICROINDENTATION. IL EST APPARU QU'UNE FORTE TENEUR EN SILANE A LA SURFACE DE LA FIBRE CHANGE LES PROPRIETES MECANIQUES DE LA MATRICE ET DEPLACE LE POINT DE RUPTURE DU SYSTEME DE L'INTERFACE VERS LA MATRICE. A L'AIDE DE MODELES ANALYTIQUES DE TRANSFERT DE CHARGE ET D'UNE SIMULATION DES PROCESSUS DE RUPTURE DE FIBRE OBSERVES EXPERIMENTALEMENT, NOUS AVONS MIS EN EVIDENCE QUE LES MODELES UNIDIMENSIONNELS DE TRANSFERT DE CHARGE NE CONVENAIENT PAS POUR L'ANALYSE DE L'ESSAI DE FRAGMENTATION, TOUT AU MOINS POUR LES SYSTEMES VERRE/EPOXY. DES MODELES BIDIMENSIONNELS SONT PLUS ADAPTES CAR ILS EXPRIMENT NOTAMMENT LE CARACTERE MULTIAXIAL DU TRANSFERT DE CHARGE. PARALLELEMENT, NOUS AVONS MONTRE QUE LES MODELES ANALYTIQUES DE TRANSFERT DE CHARGE DEVELOPPES TRES RECEMMENT POUR L'ESSAI D'ARRACHEMENT NE POUVAIENT ETRE EMPLOYES POUR UNE ANALYSE MECANIQUE FINE ET QUE, DANS CE CAS, UN MODELE BIDIMENSIONNEL DE RECHARGEMENT DEVAIT EGALEMENT ETRE ENVISAGE. PAR CONSEQUENT, UN EFFORT CONSIDERABLE DOIT ETRE ENTREPRIS AFIN DE DEVELOPPER POUR CHACUN DES TROIS TESTS MICROMECANIQUES, UN MODELE DE TRANSFERT DE CHARGE BIDIMENSIONNEL
Author:
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Category : Aeronautics
Languages : en
Pages : 652
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Category : Government publications
Languages : en
Pages : 1224
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Category : Science
Languages : en
Pages : 646
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Author: Mohamed Kharrat
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ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 216
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DANS LE CADRE DE CE TRAVAIL NOUS AVONS MENE UNE ETUDE MICRO-MECANIQUE DES PROPRIETES DE L'INTERFACE FIBRE/MATRICE DANS DES COMPOSITES UNIDIRECTIONNELS VERRE/EPOXY DIFFERANT PAR LE TRAITEMENT D'ENSIMAGE DE LA FIBRE. LES PROPRIETES DE RESISTANCE DE L'INTERFACE ONT ETE MESUREES A L'AIDE DU TEST DE MICROINDENTATION. UN TRAITEMENT SPECIFIQUE DES COURBES CHARGE/DECHARGE A PERMIS D'INTRODUIRE LA COURBE D'INDENTATION REDUITE DONNANT L'EVOLUTION DE LA CHARGE D'INDENTATION EN FONCTION DU DEPLACEMENT DE LA SURFACE DE LA FIBRE. LA MODELISATION DE CETTE COURBE PERMET DE REMONTER A UNE RESISTANCE INTERFACIALE EN CISAILLEMENT PRENANT EN COMPTE L'ENVIRONNEMENT LOCAL DE LA FIBRE. LES RESULTATS OBTENUS ONT ETE RELIES AUX PROPRIETES THERMO-MECANIQUES DES ENSIMAGES. NOUS NOUS SOMMES EGALEMENT INTERESSES A L'ETUDE DU COMPORTEMENT TRIBOLOGIQUE DE L'INTERFACE FIBRE/MATRICE MIS EN JEU DANS LES ZONES DE DECOHESION SUITE A DES SOLLICIATIONS CYCLIQUES. CECI A ETE POSSIBLE A L'AIDE D'UN DISPOSITIF EXPERIMENTAL, QUE NOUS AVONS DEVELOPPE, PERMETTANT DE FAIRE UN EFFET LOUPE SUR L'INTERFACE FIBRE/MATRICE EN TRAVAILLANT SUR UN MASSIF DE VERRE EN CONTACT AVEC UN MASSIF D'EPOXY SOUS SOLLICITATION TANGENTIELLE EN PETITS DEBATTEMENTS. TROIS REGIMES DE FROTTEMENT PAR PETITS DEBATTEMENTS RELIES A L'EVOLUTION DES CONDITIONS DE SOLLICITATION AU COURS DE L'ESSAI ONT ETE IDENTIFIES. L'ANALYSE DE CES REGIMES MONTRE UNE AUGMENTATION DU COEFFICIENT DE FROTTEMENT AVEC LE NOMBRE DE CYCLES NOTAMMENT DU A DES MODIFICATIONS MICROSTRUCTURALES DANS LES COUCHES SUPERFICIELLES D'EPOXY. LA VISUALISATION IN-SITU DU L'AIRE DE CONTACT, A TRAVERS L'ECHANTILLON DE VERRE, A PERMIS DE DEGAGER LES MECANISMES D'ENDOMMAGEMENT. DANS LE CAS D'UNE INTERFACE VERRE NU/EPOXY, LA DEGRADATION DU CONTACT S'EFFECTUE MAJORITAIREMENT PAR FISSURATION DE L'EPOXY. LA PRESENCE D'UNE INTERPHASE, SUITE AU TRAITEMENT D'ENSIMAGE DU VERRE, FAVORISE LA FORMATION D'UN TROISIEME CORPS DONT LA NATURE ET LE COMPORTEMENT SONT RELIES AUX PROPRIETES PHYSICO-CHIMIQUES DE L'INTERPHASE. LES EVOLUTIONS NOTEES LORS DE L'ESSAI DE FROTTEMENT PAR PETITS DEBATTEMENTS PRESENTENT DES ANALOGIES DIRECTES AVEC LES RESULTATS DE L'ESSAI DE MICROINDENTATION CYCLIQUE
Author: JOSEPH.. FITOUSSI
Publisher:
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Languages : fr
Pages : 250
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LE TRAVAIL DE THESE REALISE AU COURS DE TROIS ANNEES AU SEIN DU LM3, ENSAM PARIS CONCERNE UNE THEMATIQUE TRES ACTUELLE A SAVOIR LES RELATIONS MICRO-MACRO ET L'ENDOMMAGEMENT DANS LES MATERIAUX COMPOSITES. NOUS PROPOSONS DES LOIS DE COMPORTEMENT ADAPTEES AUX MATERIAUX HETEROGENES (COMPOSITES) A RENFORTS DISCONTINUS INTEGRANT LES PHENOMENES D'ENDOMMAGEMENT SE PRODUISANT A L'ECHELLE MICROSCOPIQUE NOTAMMENT A L'INTERFACE RENFORT/MATRICE. LES MATERIAUX INDUSTRIELS ETUDIES (COMPOSITE SMC VERRE/POLYESTER OU STRATIFIES VERRE/EPOXY), LORSQU'ILS SONT SOUMIS A UN CHARGEMENT EXTERIEUR, SUBISSENT, A L'ECHELLE DES RENFORTS, DIFFERENTS TYPES DE MECANISMES D'ENDOMMAGEMENT. CES DERNIERS SONT IDENTIFIES A L'AIDE D'ESSAIS DE TRACTION REALISES DANS L'ENCEINTE D'UN MEB. CETTE TECHNIQUE EXPERIMENTALE NOUS A PERMIS DE METTRE EN EVIDENCE LEURS INFLUENCES SUR LE COMPORTEMENT MACROSCOPIQUE DU COMPOSITE. POUR LES DEUX MATERIAUX ETUDIES, LA DECOHESION A L'INTERFACE FIBRE/MATRICE APPARAIT COMME LE MECANISME PREDOMINANT. UNE LOI DE COMPORTEMENT ORIGINALE, FONDEE SUR UNE APPROCHE DE TYPE PASSAGE MICRO-MACRO (MODELE D'HOMOGENEISATION) ET S'APPUYANT SUR L'OBSERVATION IN SITU DES MECANISMES DE DEFORMATION EST ALORS PROPOSEE. CETTE LOI EST CONSTRUITE A L'AIDE DE DEUX OUTILS NOUVEAUX. TOUT D'ABORD, AFIN DE PREDIRE L'AMORCAGE ET LA PROPAGATION DES MICRO-FISSURES, NOUS INTRODUISONS, A L'ECHELLE LOCALE, LA NOTION DE CRITERE DE DECOHESION A L'INTERFACE FIBRE/MATRICE. UNE METHODE NOUVELLE D'IDENTIFICATION DE CE CRITERE EST PROPOSEE COUPLANT MODELE ET EXPERIENCE. ENFIN, L'ANISOTROPIE LOCALE INDUITE PAR L'ENDOMMAGEMENT EST TRADUITE PAR LE CONCEPT DE MICROSTRUCTURE EQUIVALENTE TRADUISANT LE COMPORTEMENT DE LA MICROSTRUCTURE ENDOMMAGEE A L'ECHELLE DE LA FIBRE. DEUX MODELES DISTINCTS SONT FONDES SUR DEUX METHODES AYANT POUR BUT DE SIMULER LA PRESENCE DES FISSURES INTERFACIALES (FISSURE EQUIVALENTE) OU DE TRADUIRE LEURS EFFETS SUR LA PERTE DE RIGIDITE LOCALE ET SUR L'ANISOTROPIE DU SYSTEME FIBRE+FISSURE (FIBRE ANISOTROPE EQUIVALENTE). DES COMPARAISONS EXPERIENCE/SIMULATION A L'ECHELLE MICRO ET MACROSCOPIQUE MONTRENT UNE BONNE CORRELATION
Author: Anas El Maliki
Publisher:
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Languages : fr
Pages : 172
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Book Description
L'utilisation croissante de matériaux composites renforcés par des fibres de carbone et, principalement, ceux à base d'élastomères requiert la maîtrise des phénomènes interfaciaux entre la fibre et la matrice. Le but de cette étude est d'évaluer la capacité interfaciale de transfert de charge mécanique de la matrice à la fibre dans des composites modèles à monofilament au moyen du test de fragmentation. Des systèmes constitués de fibres de carbone de haute résistance et de matrices à caractère élastomère ont été étudiés. La plupart des résultats ont été analysés en accord avec un modèle récent reliant la résistance au cisaillement interfacial à l'énergie réversible d'adhésion W, montrant que les interactions physico-chimiques entre la fibre et la matrice déterminent, pour une large part, le comportement mécanique de l'interface. Cependant pour les systèmes fibre-matrice considérés, le résultat majeur est que les valeurs expérimentales DE s'écartent considérablement des prévisions théoriques. Les modèles micromécaniques retenus dans cette étude et concernant l'influence sur le processus de fragmentation soit d'un phénomène de friction apres décohésion interfaciale, soit de la contribution des énergies cohésives des matériaux en présence, n'ont pu expliquer que très partiellement les résultats obtenus. lors du test de fragmentation, un effet viscoélastique dissipatif dépendant de la vitesse d'élongation et de la température, ne peut être totalement exclu, et montrerait si l'on se place dans l'analyse de de Gennes, que la vitesse du processus de rupture à l'interface fibre-matrice est élevée. Toutefois, l'hypothèse de la présence d'une interphase de type vitreux a toute température reste la plus prometteuse pour expliquer un tel comportement. Ces interphases, analysées également dans d'autres études, interviendraient alors sur le processus de fragmentation par le biais de leur module d'élasticite. L'ensemble des résultats obtenus a ainsi trouvé une explication logique. D'autre part, il est concevable que l'existence d'une telle couche interfaciale au voisinage des fibres puisse affecter les performances finales de tels matériaux
Author: Karim Benzarti
Publisher:
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Languages : fr
Pages : 237
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Le comportement mecanique des systemes heterophases est gouverne par les caracteristiques de chacun des constituants, mais egalement par la synergie comportementale entre phases et par les modifications microstructurales de la matrice polymere liees a la presence des renforts. Dans cette etude, une approche micromecanique originale est proposee afin de separer les contributions respectives de la morphologie, des effets d'interface et des modifications microstructurales de la matrice, au comportement macroscopique de composites ud verre/epoxyde a interfaces modeles (matrice dgeba/anhydride mthpa renforcee par des fibres brutes ou ensimees par un agent silicone ou aminosilane). Une analyse morphologique quantitative de ces composites elabores par enroulement filamentaire a permis de quantifier, a taux de renfort croissant, l'evolution progressive de la morphologie 2d depuis une architecture constituee de meches isolees dans la matrice vers une structure a fibres aleatoirement reparties. Selon la nature de l'ensimage, cette analyse a egalement revele des variations de la repartition des fibres aux echelles meso et microscopiques. La prediction du seul effet de renforcement s'appuie sur un modele auto-coherent a 4 phases assorti du concept de percolation et necessite la definition d'un motif morphologique representatif de la structure heterogene des composites ud. Apres separation du comportement micromecanique des phases, le comportement viscoelastique de la matrice epoxyde extraite a ete decrit au moyen d'un modele physique de deformation des polymeres amorphes, ce qui a permis de reveler un etat de sous reticulation du reseau dgeba/anhydride dans les composites. L'etude du comportement a la rupture des composites modeles (choc ou fatigue en flexion 3 points) a revele le role primordial joue par la qualite de l'adhesion interfaciale sur les mecanismes d'endommagement.
