Contribution à l'étude du comportement en matage, en statique et en fatigue, de stratifiés carbone/époxy

On the monotonic and fatigue bearing behaviour of carbon/epoxy laminates

• Auteur / Autrice : Cyril Sola
• Direction : Bruno Castanié, Laurent Michel
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie Mécanique, Mécanique des Matériaux
• Date : Soutenance le 09/05/2016
• Etablissement(s) : Toulouse, INSA
• Ecole(s) doctorale(s) : Mécanique, Energétique, Génie Civil, Procédés
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut Clément Ader - Institut Clément Ader
• Jury : Président / Présidente : Thierry Palin-Luc
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Bruno Castanié, Laurent Michel, Frederic Lachaud
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Laurent Gornet, Christian Hochard

Mots clés

Mots clés contrôlés

Matériaux -- Fatigue

Endommagement, Mécanique de l' (milieux continus)

Statique

Composites -- Délaminage

Mots clés libres

Composites

Matage

Statique

Fatigue

Endommagement

Composites

Bearing

Static

Fatigue

Damage

Résumé

Les liaisons hybrides métal/composite sont fréquemment sollicitées en matage. Dans le système de transmission d’un hélicoptère, ces liaisons peuvent subir plus de 〖10〗^9 cycles de chargement en fatigue. Il convient de maîtriser les effets du matage sur le comportement des matériaux, afin que ce mode de sollicitation ne conduise pas à la ruine de pièces tournantes hybrides.L’objectif de cette thèse est de s’intéresser au comportement en matage des matériaux composites stratifiés, d’abord en statique, afin d’identifier les principaux phénomènes d’endommagement, puis en fatigue. En statique, des modèles d’endommagement de complexité croissante sont proposés, puis leur réponse est analysée en détails. La fatigue est abordée principalement sous un angle expérimental. La question de l’existence éventuelle d’une limite de fatigue est discutée, et les liens étroits entre les mécanismes d’endommagement en statique et en fatigue sont mis en évidence

Hybrid metal/composite connections are frequently subjected to bearing (localised compression) loads. In a helicopter, such connections can endure as many as 〖10〗^9 fatigue cycles. It has to be ensured that the effects of bearing loads are understood in order to prevent in-service failure of hybrid rotating components. The aim of this thesis is to study the bearing behaviour of composite laminates, first under a monotonic loading, in order to identify the main damage modes, and then in fatigue. Static damage models of increasing complexity are elaborated and thoroughly analyzed. Fatigue is mainly dealt with from an experimental point of view. The possible existence of a fatigue limit is debated, and the existence of a strong connection between fatigue and static damage is emphasised.