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Thèse soutenue

Comportement anélastique des matériaux composites à matrice céramique

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Auteur / Autrice : Jean-Marie Morvan
Direction : Stéphane Baste
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Mécanique
Date : Soutenance en 1997
Etablissement(s) : Bordeaux 1
Jury : Président / Présidente : Jean-Michel Quenisset
Examinateurs / Examinatrices : Stéphane Baste, T. Bretheau, J. Lamon, J.F. Maire, D. Rouby

Résumé

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L'étude a pour objectifs l'évaluation de la contribution des différents mécanismes de dégradation des matériaux composites à matrice céramique a leur comportement non-linéaire ainsi que la définition de variables internes aptes à décrire les phénomènes micromécaniques de déformation et de dégradation. Le comportement non-linéaire de trois CMC est prédit en sollicitations monotones et cyclée. Les souplesses mesurées à l'aide d'un interféromètre ultrasonore couplé à une machine de traction et les prédictions du modèle proposé permettent d'accéder aux lois d'évolution des densités de fissures qui décrivent les variations tridimensionnelles de l'élasticité. Pour tenir compte du phénomène de réversibilité du glissement lors des décharges qui entraîne une refermeture des fissures, une partition des déformations sous charge est mise au point. La prise en compte de l'épaisseur des fissures, c'est-à-dire de leur ouverture, montre que les déformations anélastiques sont gouvernées par la densité de microfissures. L'influence des différentes échelles des composites tissés sur le comportement global est mise en évidence ainsi que l'effet de l'ouverture des microfissures sur la chute de rigidité. Au cours de cycles de charge-décharge, la variation des déformations est pilotée par une seule fonction d'ouverture-fermeture des fissures transverses. Les lois d'évolutions des variables internes et l'étude précise de la microstructure permettent d'évaluer, à partir d'une analyse micromécanique de la cellule élémentaire de fissuration, la distance interfissures, les longueurs de décohésions et la contrainte de cisaillement interfaciale des CMC.