Thèse soutenue

Identification des propriétés morphologiques et hygrothermiques hétérogènes de nouveaux composites hautes performances soumis à des cycles de vieillissement thermo-hygro-mécaniques

FR  |  
EN
Auteur / Autrice : Quynh Nguyen Thi Thuy
Direction : Andras Borbely
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Mécanique et Ingénierie
Date : Soutenance le 28/10/2013
Etablissement(s) : Saint-Etienne, EMSE
Ecole(s) doctorale(s) : ED SIS 488
Jury : Président / Présidente : Stepan Vladimirovich Lomov
Examinateurs / Examinatrices : Andras Borbely, Stepan Vladimirovich Lomov, Marco Gigliotti, Peter Davies, Frédéric Jacquemin, Jérôme Molimard
Rapporteurs / Rapporteuses : Marco Gigliotti, Peter Davies

Résumé

FR  |  
EN

Les nouveaux renforts NCF (Non Crimp Fabrics) sont adaptés aux procédés RTM (Resin Transfer Moulding) ou RIM (Resin Infusion Moulding) et permettent d’élaborer des structures aéronautiques complexes et de grande taille. Cependant, la présence de la couture peut conduire à une morphologie spécifique hétérogène du matériau avec un réseau 3D de zones riches en résine. Ces dernières, sous cycles de vieillissement hygrothermiques, sont à l’origine d’un état spécifique de fissuration. Ainsi, le présent travail se concentre sur la caractérisation morphologique et la fissuration d’une famille particulière des NCF - NC2 (Non Crimp New Concept), soumis au vieillissement hygrothermique cyclique. Pour cela, des cycles accélérés de vieillissement sont définis, diverses méthodes de caractérisation sont utilisées et différentes variables représentatives sont introduites. Au sujet de la morphologie du matériau, une hétérogénéité multi-échelles a été visualisée en surface et dans l’épaisseur en effectuant des coupes sous microscope 2D et de la reconstruction volumique sous tomographie 3D à RX. En ce qui concerne la fissuration hygrothermique, son initiation et son développement ainsi que sa morphologie ont été étudiés. L’influence de la morphologie et des paramètres de chargement au cours des cycles a été identifiée. De plus, afin de maîtriser le comportement des zones riches en résine, un couplage thermique/hygrothermique-mécanique à différents états de vieillissement du matériau a été décrit finement par des mesures de champs. Enfin, la tenue mécanique du matériau vieilli a été étudiée.