Thèse soutenue

Simulation de la rupture des composites stratifiés dans le cadre de modèles de plaques multicouches
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Auteur / Autrice : Paul Bouteiller
Direction : Karam Sab
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Mécanique
Date : Soutenance le 31/01/2022
Etablissement(s) : Marne-la-vallée, ENPC
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences, Ingénierie et Environnement
Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Matériaux et structures architecturés
Laboratoire : Laboratoire Navier (Paris-Est)
Jury : Président / Présidente : Véronique Lazarus
Examinateurs / Examinatrices : Karam Sab, Federica Daghia, Corrado Maurini, Johann Rannou, Christophe Bouvet, Fabrice Congourdeau, Jérémy Bleyer
Rapporteurs / Rapporteuses : Federica Daghia, Corrado Maurini

Mots clés

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Résumé

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La rupture des structures composites stratifiées est un phénomène complexe. Elle est précédée par plusieurs mécanismes de dégradation mécanique du matériau qui dépendent des nombreux paramètres de conception (drapage, séquence d'empilement, diamètre de fixation, géométrie, ...). Bien que développée depuis une vingtaine d'années, la modélisation et la simulation de ces mécanismes reste une problématique majeure: les validations n'ont été effectuées que sur un domaine restreint d'utilisation et leur complexité limite aujourd'hui leur diffusion dans le monde de l'ingénierie. En outre, les différentes échelles de conception requièrent une large variété de modèles dont les domaines d'applications quasi disjoints rendent non trivial leurs utilisations combinées. Cette thèse a pour objectifs de:-modéliser les mécanismes de dégradation mécanique des matériaux composites pour simuler leur initiation et leur propagation sous sollicitations hors-plan statiques et dynamiques, en fonction des paramètres de conception (drapage, épaisseur, conditions aux limites, énergie d'impact, ...)- d'intégrer les mécanismes d'endommagement et de délaminage dans les matériaux composites dans le cadre de nouvelles stratégies de modélisation du multicouche formulées en contraintes, dont la gamme de structures correctement simulées est plus large que les modèles actuellement retenus,-d'y inclure également le comportement dynamique et évaluer l'efficacité et la robustesse de cette approche sur des cas-tests industriels .Elle s'inscrit dans le cadre du projet MARCOS 2 impliquant l'ONERA et Dassault Aviation dont le but est de combiner les apports de campagnes d'essais permettant de recaler les différents modèles de comportements mécaniques aux outils de simulation développés dans cet thèse afin de fournir, in fine, un outil de dimensionnement des structures composites permettant d'obtenir des critères de tenue après impact.