Comportement en délaminage des matériaux composites à matrice thermoplastique

Delamination behaviour of thermoplastic matrix composites

• Auteur / Autrice : Peter Davies
• Direction : François-Xavier Mareschal de Charentenay
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique appliquée et matériaux
• Date : Soutenance en 1987
• Etablissement(s) : Compiègne
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur (Compiègne)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Composites

Rupture, Mécanique de la

Cisaillement (mécanique)

Contraintes thermiques

Époxydes

Thermoplastiques

Composites -- Délaminage

Résumé

La bonne résistance au délaminage de matériaux composites à matrice thermoplastique (AS 4/PEEK/AS 4/PPS et AS 4/PES) par rapport à des composites à matrice époxyde (T 300/914 et IM 6/6376) est mise en évidence dans cette étude. L'influence du mode de sollicitation sur la mécanique et les mécanismes de la rupture est tout d'abord considérée. Les résultats des essais de type mode I et mode II, statique et fatigue, mode mixte et mode III sont présentés. Dans le cas du mode II, l'emploi de quatre configurations d'éprouvette a permis une meilleure compréhension de cet essai. L'influence de la température et de la vitesse de sollicitation a ensuite été étudiée. Enfin, l'influence de la structure semi-cristalline dans les composites à matrice PEEK et PPS est analysée. Ces différents points aboutissent à une discussion critique de l'applicabilité des essais de délaminage aux matériaux à matrice thermoplastique.

The delamination of thermoplastic matrix composites is studied by comparing the behaviour of unidirectional specimens of three of these (AS 4/PEEK, AS 4/PPS and AS 4/PES), with that of two carbon/epoxy materials (T300/914 and IM6/6376). First, the influence of loading mode is examined using fracture mechanics parameters and relating these to failure mechanisms. Results are presented for mode I and mode II (both static and fatigue), mixed mode and mode III tests. In the case of mode II, the use of four specimen configurations leads to an improved test methodology. Second, the influence of test temperature and loading rate are studied. Finally, the influence of semi crystalline matrix structure in the PEEK and PPS composites is evaluated. These tests are complemented by a critical discussion of the application of delamination tests to thermoplastic matrix composites.