Fissuration des composites carbone à matrice thermostable en traction isotherme et cyclage thermique

par Christophe Raud

Thèse de doctorat en Génie mécanique

Sous la direction de Olivier Allix.

Soutenue en 1993

à Cachan, Ecole normale supérieure .


  • Résumé

    Ce travail vise a mieux comprendre les phénomènes qui régissent la microfissuration des stratifies carbone/matrice organique thermostable. Deux matériaux représentatifs des classes de température 200-250c (t800/5250 et t800/pmr-15), élaborés suivant plusieurs conditions de moulage, ont été étudiés. Il s'agit de déterminer l'influence des paramètres de fabrication sur la sensibilité a la microfissuration d'un drapage modelé 0#2,90#2#s dans des conditions de chargement quasi-statiques (traction uniaxiale) ou en sollicitation thermique alternée : en isotherme, des essais en traction statique interrompus a niveaux de charge croissants ont été effectues a -110, 20# et 250c avec suivi d'endommagement par rayons x et émission acoustique. Les résultats rendent compte d'une hiérarchie des lois d'apparition de fissures en fonction des contraintes thermiques installées. Cette hiérarchie n'est pas remise en cause lorsqu'on modifie la température d'essai. Des modèles analytiques fondes sur un critère énergétique de rupture (Flaggs & Kural, Laws & Dvorak, Nairn) ont été appliques pour prévoir l'accumulation des fissures; des sollicitations thermiques alternées sans chargement mécanique ont été réalisées entre 110 et +250c avec suivi par rayons x et émission acoustique et des courbes d'accumulation de fissures obtenues en fonction du nombre de cycles. La température maximale atteinte au cours de la mise en œuvre gouverne le nombre de cycles nécessaire à l'apparition de la première fissure ainsi que l'état de fissuration final. On met en évidence l'importance de la partie froide du cycle et celle de la vitesse de refroidissement. Dans la limite du nombre d'alternances (n60) qui a pu être explore, l'extension de l'endommagement est seulement fonction de l'amplitude de température et peut être, en première analyse, traitée en termes d'équivalence thermique-mécanique, le rôle de la vitesse restant à préciser.

  • Titre traduit

    Progressive matrix cracking of carbon fibre/high temperature matrix cross-ply laminates under monotonic tension and thermal cycling


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Informations

  • Détails : 1 vol. (134 p.)
  • Annexes : 70 réf.

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