Effets de choc sur le délaminage des matériaux composites

Abstract

Les plaques composites à base de fibres sans endommagement, sous l’effet de choc à petites vitesses sont numériquement étudiées par éléments finis. Dans la première partie, la force de contact appliquée au centre de la plaque et la déflection maximale sont calculées durant la phase de chargement et de déchargement. Les résultats numériques sont obtenus par le biais d’un programme en éléments finis développé par nos soins. Dans la deuxième partie de ce travail de recherche une étude de l’analyse dynamique des contraintes est réalisée. Les contraintes dynamiques normales et de cisaillements sont calculées aux points de Gauss et à différentes interfaces. Les critères de rupture appropriés (Fissuration de la matrice et de délaminage) sont utilisés afin de prédire l’initiation de l’endommagement et ce pour plusieurs séquences d’empilements. Le présent mémoire de thèse de doctorat est divisé en quatre chapitres. Le premier traite la détermination du champ de déplacements, du champ de déformations et du champ des contraintes, ainsi que la matrice de rigidité. L’équation constitutive décrivant le comportement mécanique des plaques composites stratifiées en tenant compte de l’effet de cisaillement transverse est aussi présentée. Les équations différentielles gouvernant le phénomène de choc à petites vitesses dans les plaques composites sont présentées au chapitre deux. Le troisième chapitre est consacré au développement d’un programme de calcul permettant notamment l’analyse dynamique des plaques composites soumises au problème d’impact. La prédiction des endommagements (fissuration de la matrice, délaminage) est ainsi présentée. L’étude est accomplie par une exploitation des résultats présentés dans le chapitre quatre. Enfin une conclusion dans laquelle sont récapitulés les résultats.