Defense date : 09/11/2017
Ce travail a été 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).
Ce travail a été soutenu financièrement par l'Université Aix-Marseille et le Ministère des Armées par l'intermédiaire de la Direction Générale de l'Armement.
Ce travail a été soutenu financièrement par l'Université Aix-Marseille et le Ministère des Armées par l'intermédiaire de la Direction Générale de l'Armement.
Jury
Rapporteurs : - Pedro M. P. R. de CASTRO CAMANHO, PhD (DIC), FRAeS, Professor Catedrático, Universitade do Porto, Portugal - Frédéric LAURIN, Research scientist HDR qualified, ONERA, Paris, FranceExaminateurs : - Federica DAGHIA, Maître De Conférences Hdr, LMT Cachan, ENS Paris-Saclay, Gif-sur-Yvette, France - Frédéric LACHAUD, Professeur ISAE SUPAERO, Université de Toulouse, Toulouse, France
Encadrement : - Christian HOCHARD, Professeur LMA-AMU, Directeur de thèse - Olivier MONTAGNIER, Enseignant-Chercheur, École de l’air - Base aérienne 701, Co-directeur de thèse
Invités : - Raffaella RIZZONI, eng, PhD, Assistant Professor of Solid Mechanics, University of Ferrara, Ferrara, Italie - Robert PERRIN, DGA Techniques Aéronautiques, Balma, France - Cédric LANOUETTE, Airbus Helicopters, Paris, France Stéphane MAHDI, Airbus Toulouse, Toulouse, France
Résumé
La détermination des propriétés à rupture en compression est un facteur important pour la conception des structures composites. Dans ce travail, une analyse concernant la résistance en compression dans le sens des fibres des matériaux et structures composites est présentée. Une nouvelle géométrie d'échantillon est proposée dans le but d'obtenir une rupture dans une zone valide de l’échantillon exempte de concentrations de contraintes. Des tests expérimentaux ont permis de valider l'utilisation du nouveau spécimen en compression et en flexion quatre points à température ambiante et élevée. D'autres essais ont permis d'étudier l'influence de la dégradation matricielle sur la résistance en compression dans la direction des fibres. Un critère de rupture non local a été utilisé pour prédire la résistance des structures composites avec des concentrations de contraintes en traction et en compression.Les mécanismes de rupture de certains stratifiés sous chargements de traction statique et en fatigue (ex. quasi-isotrope) ont été analysés. Le délaminage peut être la cause de ces ruptures, en particulier pour les stratifiés de plis UD et les matrices fragiles. Dans d'autres cas, la défaillance peut s'expliquer par une rupture par compression dans le sens des fibres, générée par effet de Poisson et favorisée par la dégradation de la matrice. Une analyse des causes conduisant au délaminage a été réalisée grâce à un modèle aux éléments fini avec conditions limites périodiques. Enfin, l'influence de la dégradation de la matrice sur la longueur caractéristique du critère de rupture non locale a été évaluée sur des structures pré-endommagées avec des concentrations de contraintes.