Caractérisation du comportement mécanique de composites renforcés par tissus en traction uniaxiale à différents taux d'humidité

Characterization of the mechanical behaviour of woven fabric reinforced composites under uniaxial tension at different relative humidities

• Auteur / Autrice : Abdelghani Naceri
• Direction : Alain Vautrin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences. Matériaux macromoléculaires et composites
• Date : Soutenance en 1991
• Etablissement(s) : Lyon 1
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Alain Vautrin

Mots clés

Mots clés contrôlés

Contraintes (mécanique)

Matières plastiques renforcées à la fibre de verre

Composites polymères

Résumé

Cette etude se situe dans le contexte general de la caracterisation du comportement mecanique des composites tissus de verre/matrice polymere soumis a l'action conjuguee de sollicitations d'origine mecanique, thermique et hygroscopique. Plus precisement, elle a pour objectif d'analyser les reponses mecaniques d'un stratifie constitue de 12 plis de tissu de verre/resine epoxyde sature a differents taux d'humidite relative, 0,60 et 96% rh a 60c. Apres une partie introductive concernant les plastiques armes a base de tissu et l'importance du phenomene d'absorption d'eau par les composites a matrice organique, sont presentes la procedure de conditionnement en humidite des eprouvettes et le probleme du choix de la geometrie des echantillons. Des essais de traction uniaxiale en rampe monotone preliminaires realises sur differentes configurations geometriques d'eprouvettes avec differentes vitesses d'essais et le calcul par elements finis de la repartition des contraintes dans la zone centrale de l'eprouvette usinee, nous ont permis de justifier le choix d'une eprouvette usinee qui presente une section reduite au centre et pour laquelle la rupture survient dans la zone centrale sans chute notable des caracteristiques mecaniques ultimes par rapport a l'eprouvette de forme parallelepipedique. L'analyse du comportement mecanique des eprouvettes conditionnees en milieu humide a differents taux d'humidite relative 0,60 et 96% rh, testees en traction uniaxiale jusqu'a rupture dans les trois directions choisies, chaine, trame et 45 a vitesse de deplacement imposee constante a permis de montrer que l'influence de la concentration en eau sur les caracteristiques dans le sens chaine et trame devient significative pour 96% rh. Cette influence est particulierement marquee pour les eprouvettes orientees a 45 et se manifeste sur le module de cisaillement, la contrainte de cisaillement et l'activite en emission acoustique. La modelisation simple proposee de la reponse en cisaillement est de nature plastique et se refere a l'ecoulement plastique de la matrice. Elle exprime l'evolution du module tangent de cisaillement en fonction de l'etat mecanique, traduit par la deformation de cisaillement