Analyse de la tenue en fatigue de structures composites sandwich
Auteur / Autrice : | Fahmi Alila |
Direction : | Pascal Casari |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Mécanique des solides, des matériaux, des structures et des surfaces |
Date : | Soutenance le 08/12/2017 |
Etablissement(s) : | Nantes |
Ecole(s) doctorale(s) : | Sciences de l'ingénierie et des systèmes (Nantes Université) |
Partenaire(s) de recherche : | COMUE : Université Bretagne Loire (2016-2019) |
Laboratoire : Equipe Etat Mécanique et Microstructure (Saint-Nazaire) | |
Jury : | Président / Présidente : Abderrahim El Mahi |
Examinateurs / Examinatrices : Jamal Fajoui, Silvio Romero de Barros | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Olivier Polit, Xiao-Jing Gong |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Mots clés libres
Résumé
Dans ce travail, nous nous sommes intéressés à la tenue en fatigue des structures sandwich. Toutefois, la faible connaissance de leurs modes de rupture et de leur comportement en fatigue a freiné leur développement. La littérature rapporte des résultats de fatigue basés sur des normes d’essais que nous avons jugés utile d’approfondir. Dans un premier temps, nous avons proposé une approche d’un essai de fatigue classique sur poutre sandwich en éliminant la concentration de contrainte. Ainsi, une nouvelle géométrie a été proposée afin de limiter la concentration des contraintes aux bords. Ceci a permis de mieux caractériser le matériau sandwich. Nous avons découvrit que la durée de vie issue de la norme est 2 fois moins importante que celle issue de la nouvelle géométrie. Dans un deuxième temps, nous avons développé un modèle d’auto-échauffement basé sur l’approche généralisé de Maxwell afin de simuler le comportement viscoélastique de la mousse en fatigue en traction et en flexion 4 points. Les résultats numériques corrèlent avec les résultats expérimentaux. Ce modèle numérique viscoélastique développé permet d’expliquer les phénomènes physiques qui ne sont pas triviales expérimentalement. Ce travail a procuré une nouvelle méthodologie d’essai permettant de caractériser les matériaux sandwich en plus grande conformité avec les sollicitations rencontrées durant leur mise en service.