Thèse soutenue

Étude de la rupture interlaminaire en mode mixte (I+II) d'un unidirectionnel verre/époxyde sous sollicitations monotone et cyclique

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Auteur / Autrice : Mohamed Kenane
Direction : Malk L. Benzeggagh
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences mécaniques pour l'ingénieur
Date : Soutenance en 1997
Etablissement(s) : Compiègne
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale 71, Sciences pour l'ingénieur (Compiègne)

Résumé

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Ce présent travail présente l'étude de la résistance au délaminage d'un composite unidirectionnel verre/époxyde sous sollicitations statique et cyclique. Il a donc un caractère expérimental pour lequel une méthodologie d'investigation pointue est requise. Dans le cas de la statique, une étude de la résistance à l'amorçage et à la propagation d'une fissure a été effectuée en mode I, mode II et mode mixte (I+II). L'amorçage (GTC) est détecté par émission acoustique et à l'aide d'une jauge de déformation. La propagation en terme d'énergie (GTP) est étudiée grâce aux techniques de courbe R. Les mécanismes de rupture sont soigneusement étudiés par fractographie et des scénarios de rupture pour les différents types de sollicitations (mode pur ou mixte) sont proposés. Le critère de rupture de Benzeggagh M. L. & Gong X. J. A été validé, particulièrement en propagation où une bonne corrélation entre les valeurs expérimentales de GTP et celles obtenues par le critère est constatée. Dans le cas de la fatigue, des essais effectués avec plusieurs rapports de modes ont permis d'établir la validité de la loi de Paris da/dN = B(DG)d. Les variations de d et B en fonction de GII GT sont étudiées, interprétées et comparées à celles obtenues dans la littérature pour d'autres matériaux. D'autres essais sont réalisés afin de déterminer l'énergie totale seuil AGTS. L'analyse du processus d'endommagement et d'identification des mécanismes de rupture mis en jeu passent par des observations microscopiques à l'aide du microscope électronique à balayage (MEB). Les résultats expérimentaux obtenus de d, B et AGTS sont décrits sous forme de lois polynomiales de degrés respectifs md, mb et ms. Ces derniers paraissent comme des caractéristiques du matériau. Une méthode d'utilisation des critères phénoménologiques précédents est proposée, en particulier le mode II pur pourrait être appréhendé par extrapolation du rapport modal.