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AVERTISSEMENT Ce document est le fruit d'un long travail approuvé par le jury de soutenance et mis à disposition de l'ense mble de l a communauté universitaire élargie. Il es t soumis à la propriété intellectuelle de l'a uteur. C eci implique une obligation de citation et de référencement lors de l'utilisation de ce document. D'autre part, toute co ntrefaçon, plagia t, reproduction i llicite encourt une poursuite pénale. Contact : ddoc-theses-contact@univ-lorraine.fr LIENS Code de la Propriété Intellectuelle. articles L 122. 4 Code de la Propriété Intellectuelle. articles L 335.2- L 335.10 http://www.cfcopies.com/V2/leg/leg_droi.php http://www.culture.gouv.fr/culture/infos-pratiques/droits/protection.htm
ÉcoleDoctorale ÉnergieMécaniqueMAtériaux - - - - THÈSE - - - -Présentéeà
-l'UniversitédeLorraine- parPaulDECONI NCK
Pourl'obtent iondugradede:
Docteurdel'Univer sitédeLorr aine
Discipline:SciencesdesMatériaux
ÉTUDEDU COMPOR TEMENTÀL'IMPACT
DEMATÉ RIAUXCOMPOSITESRENFORCÉSPA RTUFTING
Thèsesouten uepubliquementle11décembr e2014devantlejurycomposéde: SébastienMERCIERProfesseur desuniversités(Univers itédeLorraine)Président duJury FrédéricLACHAUDProfesseu rdesuniversités(ISAE )Rapporteur AlainTHIONNETPr ofesseurdesuniversités(MIN ESParistech)Rapporteur LudovicCAUVINMaîtrede conférences(UTC)Examin ateur Pierre-LouisHEREILDocteur(ThiotIng énierie)Examinateur FrédéricRAVAILLERIn génieur(SafranAircelle)Invité PierreCHEVRIERPr ofesseurdesuniversités(LaBP S,ENIM)DirecteurdeThèse VanessaBOUCHARTMaître deconférences(LaBPS,ENIM )Co-directeur JulienCAPELLEMaî tredeconférences(LaBPS,E NIM)Co-encadrantÉcoleNationaled' IngénieursdeMetz
1ro uted'ArsLaquenex y,57078MetzCedex3 ,France
Remerciements
Jesouh aitetoutd'abordremercie rmondirecteu rdethèse,PierreChevrie retmesdeux encadrants,JulienCapelleetVanessa Bouchart. Jetien ségalementàadr essermesremerciementsàFréd éri cLachaud,ProfesseurdesUn i- versitésàl'InstitutSupé rie urdel'Aéronautiqueetdel'Espace ,etAlainThionnet,Pro- fesseurdesUniversités auCentred esMatériauxdesMinesParisTech,poura voirac cepté derapp ortercestravauxdethèse.Jer emercieég alementSébastienMerci er,Pro fesseur desUniv ersitésàl'UniversitédeLo rrainep ouravoir présidémon jurydethèse,mais égalementLudovicCauvin,Maîtr edeConférenceàl'Univer sitédeTechnologie deCom- piègne,etPierre-Louis Hérei l,DocteurchezThiotIngénieriepoura voiracceptéd'enêtre membres.Jesouha iteégalementremercierFrédéricR availler,ingénieurdela sociétéSa franAircelle
poursonim plication complètedanscestravaux,maiségale mentpoursonsoutienmoral ettechnique. J'adresseensuitemesplussin cèresremerciementsàt outleper sonneldel'ENI M,etplus particulièrementaupersonneltec hnique,quej'aipucô toyerpendantces travaux. Ungra ndmerciàmesamisetcollèg ueseten particulierBa jo, Guigui,BenjetDavid qui m'ontpermisdesurmonter lesmomentsles plusdi cilesdans lajoieetlatrès bonne humeur. Mesreme rciementsvontenfinàtoutemafamillequim' asoutenuetou taulongdece s travauxetsurtoutàmaco mpagn eCharlènepoursonsouti enq uotidi en.Tabledesmatiè res
tériauxcomposites111.1Contex teindustrieletobjetd el'étude....................13
1.1.1Lanacelle etsesfonction s........... .. ... .......13
1.1.2Objetdel' étude.. ...... ................. ... .14
1.2Lesma tériauxco mpositesàmatriceorganique( CMO)...........17
1.2.1Constituant s.............................. .17
1.2.1.1Renfortetrôle ......... .. ............ .17
1.2.1.2Matriceetrôle.. ................. .....18
1.2.2Assemblageet propriétésmécaniques. ... .............19
1.2.3Procédésde fabrication......... ...... ..........21
1.2.4Endommageme ntetdélaminage.................... 22
1.3Améli orationdespropriétésinterlaminair esd'un stratifié..........25
1.3.1Technologi esderenforcementinterlaminaire etcouture .......25
1.3.1.1Introducti on......................... 25
1.3.1.2Z-pinning. .................... ... ... 26
1.3.1.3Technologiesd ecouture.............. .....27
56TABLEDESMATIÈRES
1.3.1.4Tufting.. ................. ... ... ... 28
1.3.2Paramètres influents.......... ................29
1.3.2.1Typed'ar chitecturedecout ure...............29
1.3.2.2Motifdecouture ........... ...... ......31
1.3.2.3Propriétésduren fort.....................33
1.3.2.4Synthèse.. .................. .. ... ... 36
1.3.3E
etinva sifdestechniquesdere nforcemen tenz...........361.4Plandel athèse... ..... ...... ............... .. ..39
2Essaisd'impactshautevitesse41
2.1Configur ations............................. ... .. 43
2.2Disposi tifexpérimental......... ....................47
2.2.1Développem entd'unlanceuràgaz........... .......47
2.2.2Développem entd'undispositifdemesuredevi tesse......... 51
2.2.2.1Nécessitéd'un nouveaucapteur.. ............ .51
2.2.2.2Fonctionnemen t........................53
2.2.2.3Limitation s......................... .54
2.2.3Protocoleex périmental............. ............55
2.2.3.1Calculdel'énerg ieabsorbée.... ...... .......55
2.2.3.2Calculd'incerti tudesdemesures ..............56
2.2.3.3Essaisderépéta bilité........ ...... .......58
2.3Pré-ét ude.................... ... ... ... ... ... .59
2.4Résultat s.............. ... .. ... ... ... ... ... ..61
TABLEDESMATIÈRES7
2.4.1Présentatio ndesrésultats................... ....61
2.4.2Influenced esparamètresdetufting ..... .............63
2.4.2.1E
etdupa s..... ........ ... ... ... ... .632.4.2.2E
etdela sectio n..... .................652.4.3E
etdut ypedefi l........... ..... ...... ... ..662.4.4E
etdela résine ...... ................. ... ..672.5Conclus ionspartielles............... ...............69
3Analysedelapropagationdudélaminage71
3.1Intro duction..................... ... .. ... ... ... 73
3.2Visual isationdudélaminageinterlaminaire. ..... ............75
3.2.1Découped eséchantillons.. ...... ................75
3.2.2Polissage.. ............ .. ... ... ... ... ... ..76
3.2.3Observati onsmicroscopiques........... ...........77
3.2.3.1Présentation... ......................78
3.2.3.2Tracédesin terfacesdélaminées ...... .........79
3.2.3.3Validationd elaméthoded'expertise.... ...... ..80
3.2.3.4Densitésdefi ssures........... ...... .....82
3.3Analy ses.............. ... .. ... ... ... ... ... ... 83
3.3.1Etudedelapr opagationdu délami nage.. ..............83
3.3.1.1Directionsp référentiellesdepropagation.... ......84
3.3.1.2E
etdel' armure dutissu................ ..843.3.1.3E
etdela séquen ced'e mpilement..............858TABLEDESMATIÈRES
3.3.1.4E
etdel' orient ationdesfibresadjacentesauxinterfaces. 883.3.2Apportd utufting........ ..... ...............90
3.3.2.1E
etsurl adensitéd efissu res................903.3.2.2E
etsurl 'étendue dudélaminage.............. 903.3.2.3Confrontationau xénergiesabsorbées............91
3.3.2.4Comportementd'u nefissureauxabordsd'unpointdetuf -
ting.. ... ... ... ... ... .. ... ... ... ..933.4Conclu sionspartielles.............. ................97
4.1Essais depropagationde fissur esdedélaminages..............101
4.1.1Définiti ondesessais................ ..... .....101
4.1.2Protocoles. .......................... ... .. 103
4.1.2.1ModeI:essaisDCB. ........ ... ... ......103
4.1.2.2ModeII:essaisENF ........ ...... ... ...106
4.1.3Résultats. ............... .. ... ... ... ... ..108
4.1.3.1TénacitéenmodeI .................... ..108
4.1.3.2Ténacitéenmode II.................. ...110
4.2Proposi tiond'unestratégiedemodélisat ion........... .......114
4.2.1Priseencomp tedudélamin agedan slesmodèlesnuméri ques.. ..114
4.2.1.1Critèresd'amor çage................ .....114
4.2.1.2Loidepropagati on..... ...... ...........114
4.2.1.3Loiscohésives. ......... ........... ... .116
4.2.2Stratégie demodélisationbaséesurl'u tilisati ondesloiscohésives.117
4.3Conclus ionspartielles............... ...............123
TABLEDESMATIÈRES9
5.1Loide comportemen tetessaisassoci és................... .127
5.1.1Comportemen tentractionquasi-statique....... ..... ...127
5.1.1.1Introduct ion........................ .127
5.1.1.2Résultats... .............. ... ... ... .128
5.1.2Comportemen tencisaillement................. ....129
5.1.2.1Dispositifd ecisaillementpouréprouvettesent ailléesenV 130
5.1.2.2Protocoleexpér imental................ ....131
5.1.2.3Résultats.. ............... ... ... .. ..134
5.1.2.4Identification desparamètresdelaloi......... ..135
5.2Simul ationd'essaisd'impactavecpriseencom ptedudélaminage ......137
5.2.1Introdu ction....................... ... ... ..137
5.2.2Vitesserési duelle....... .................... .138
5.2.3Propagatio ndudélaminage................ ...... 139
5.2.4Etudedesen sibilitéauma illag e....................141
5.3Conclus ionspartielles............... ...............145
Conclusionsetperspectives151
Référencesbiblio graphiques153
Listedesfigures1 59
Listedestableaux1 65
Chapitre1
Introductionàlaproblématiquedu
renforcementinterlaminairedes matériauxcompositesCestrav auxdethèseontétéréal isésd anslecadred'une thèseCifr efinancéep arlasociété
Aircelle.L'ob jectifdecechapitreestdeprésen terleco ntexte industrielettechniquelié auxprobl ématiquesd'impactsurlesstructuresaéronautiq ues.Lesmatériauxcomposites Lesdi érentsmécanismesd' endommagementliésàcesmatériau xsontensuiteprésentés avecuneatte ntionpart iculièreaudélaminage.Cechap itreprésenteensuitelesdiérentes
technologiespermettantd'améliorerles propriétésinterlaminairesdesmatériauxco mpo- sitesstratifiés. Leurse etssonten suiteexposés àl'aidededonnéestiré esdelalittérature scientifique.Leplande cemémoireest enfindétaillé.1.1.CONTEXTEINDU STRIELETOBJETD EL'ÉTUDE13
1.1Contexte industrieletobjetdel' étude
Aircelleestun équipementier aérona utiquespécialisédanslafa bricationetl'intégratio n dena celles.Aircelle,membredu group eSafran,estleseulfabrica nt denacellesaumonde présentsurlesegmen tdesa vionsrég ionaux,moyensetlo ngsco urriers.1.1.1Lanacelleetses fonctions
Lanacelle estunélémentindispensa blepo urlapro pulsionaérona utique.Elleestconsti- tuéed'unens embledecompo santsquientourentlemote urdel' avion.Elleestreliéeà sonmâtet estpositi onnéeg énéralem entsoussavoilure.Elleassureplusie ursfonctions principalestellesque : -fonctionstructurale :supporter lemoteuret transmettrelapoussée(mât) -fonctionaé rodynamique:dirigerlefluxd'air àl'entrée dumoteuret lesgazà lasortie (entréed'air,tuy ères) -fonctionacoustique: atténuer lebruitémis parlemoteur(panneauxacoustiques) -fonctiond'aideau freinage:créer unecontre-p ousséeausol lors del'atterrissage(in- verseurdepoussée) Figure1.1:Architec turemoteur/nacelled'unmoteurCFM56-5B[ 1]14CHAPITRE1.PROBLÉMATIQU EDURENF ORCEMENTINTERLAMINAIRE
Lafigur e1.1représentel 'archite cturemoteur/nacelled'unmoteur CFM56-5B.Onyre- trouvel'ensembledescompo santsdelana cellequip ermettentderemplirlesfonctions précédemmentdécrites.1.1.2Objetdel'étude
Laso ciétéSafranAircelleutilisea ctuellementmassivementlesmatéria uxcomp ositespour lafabrica tiondesescomposantsetno tammen tp ourl'inverseurdepousséeetlespan- neauxacoustiqu es.Enrevancheilsubsisteencoreuncerta in nombredepiècesmétalliqu es (cadres,entréed'air, etc.).Lesavionneurs tendentàvoul oirremplacer certainesde ces structuresmétalliques pardesmatériaux composites.Les raisonssont multiples etsont liéesd'unemaniè regénéraleàune problématiquedegaind emasse.Cechoixpeutéga- lementêtrejustifiépo urfaciliter l'intégra tiondepièces.Legain apportéesta lorsdans cecas fonctionnel.Lecoût resteévidemment lecritèrele plusimportan tquip ermetde validerl'utilisati ondecesmatériaux. Cere mplacementpeuts'avérertrèsdélicatlo rsquelastru ctureenquestionestsoumi seà dessolli citationsextérieuressévères.Lanacelleeste ne et,depart saposi tion,partic uliè- rementexposéeàdes impacts/chocsdediérentesnatures.C'estp ourquoilarésistance
nacellesetlesmoteurspeu venta insisubir quatrediérentstypesd'impa cts.
Impactsdeservice :Cesévè nementsseproduisentgénéraleme ntlors desopérations dema intenancequandl'avionestaus ol:parexemplela chuted'unoutil.L'énergie associéeestdel'or dre dequelq uesdizainesdeJoules. Impactsdegrêl e:Lagrêle représenteunemenacema jeurepourl'intég ritédesstruc- turesaéro nautiques.Danscecas,lesdeuxzonesles plusexposéesso ntla lèvred'entrée d'airetlespannea uxexternes(Fig ure1.2 ).Lafigure1.3illustreles dégâts quepeuvent causerdesgrêlons surune entréed'air lorsd'un vol.L estextesdecertificationsaéronau- tiquesindiquent uneloide probabilité pourlataille desgrêlons potentiellementprésents lorsd'unépis odedegrêle. Cestextesproposentuneg aussi ennedontlavaleurma ximal e estundiamètre de55mm etun diamètremoy ende16 mm.Lesstructu resaéronautiques exposéesàcetyp ed'impactd oivent ainsipouvoirrésisteràl'impactd'un grêlondetailleexceptionnelleetà desim pacts répétésde grêlonsdetaillemoyenneafind'êtrecertifiées.
1.1.CONTEXTEINDU STRIELETOBJETD EL'ÉTUDE15
Lesénergies enjeuxsonta lorsco mprisesentre 30et900Jp ourunevitesseréellede l'ordrede17 5m/s. Figure1.2:Présentat iondeszonesexposéesauximpactsdeg rêle.[1] Figure1.3:Entréed'a irendommagéesu iteàlatraversée d'unépisodedegrêle. Impactsd'oiseaux :Lerisque decollisio navia ireestdeloinleplusdang ereux.Les collisionsentredesvolatileset unavionpeuvente ne etêtre nombreuseset apparaissent généralementàbassealtitude,lor sdud écollageoud el'atterrissage.Lesimpactsd'oiseau x peuventavoirdescon séquencesdrama tiquesetn otammentlorsqu'ilstouchentàl'intégr ité dusystèmepro pulsif.L'acciden tduvol1 549delacompagnie USAirw aysdébut2009 illustreparfaitementces propos.L'aéronefavaitene etperc utéetingérédesoiseau xlors deson décollage.Ila vaitalorsétécontrain tàun amerrissageforcédanslabaie deHudson àNe w-York.Letextedecertifica tionaé ronautiqueCS-25 del'Eur opeanAviationSafety Agency[2]applica bleauxnacellesimp osequ'unestructureaéronautique soitcapablede16CHAPITRE1.PROBLÉMATIQU EDURENF ORCEMENTINTERLAMINAIRE
contenirunimpactd'oiseaude 4livres(soit 1.8kg)et d'assurerleretour àla maison.Lastr uctureimpactéedoitene
etrési sterauxchargesnécessair esàfairea tterrirl'avion. Ilexist ed'autrestex tespourlesquelslastructureàcertifier doitpouvoircontenirdes oiseauxde2.5à8livres. Letex teCS-25ind iqu ede plusunevitessed'impa ctVcég aleà lavite ssedel'avionauniveau delame r.Cettevitessevarieen foncti ondel'avionetest déterminéeparl'enveloppedevol .Elleestd e175m/spourl'AirbusA380.Dansceca s, l'énergieàconsidérerest alors de27.5kJ. Impactsdedébri s:Lesdébris,co mmunémen tappelésFOD(ForeignO bjectDebris), sontgénéralementdesob jetsétrangersrencontréssurles pistes:morceaux depneus,outils demain tenance,etc.Cesdébrispeuventégalemen tprovenirde l'avio nenlui-mêmecomme parexemplelorsd'une perte d'aube.L'exempleleplus parlan testceluidel'acciden tdu volAF459 0,auco ursduquellerés ervoir duConcordeAirFra nceavaitétépercut épar sonpropre pneu.Celui-ciavait causésonexplosi onenvol.Lesénergiesa ssociéesàcetyp e d'impactsonttrès variablesetdépendentde sanature. Lesprécédentsexemplespeuventégalementêtreconsidéréscommedes FOD.
Touscesphé nomènespe uventalorstoucheràl'intégrité del'avionenvoletdonc perturber levo ldanslemeilleurdescas.L'étude delavulnérabilitédesma tériauxa érona utiques estainsiune prioritépour lesacteursde l'industrieaéronautique depuisdesdécennies. L'entréed'airest,de parsapositio n,tout particulièremen tvulnérable.Sesrôles principaux sontd'assurerunécoulemen taérodynamique subsoniqueàl'entréedela sou anteetde contenird'éventuelsdébr isencasdeperted'aube.Elleestconst ituéedelalèvre(en alliaged'aluminium)ai nsiquegénéralementdedeuxcloisons.Ce scloisonssontpo urla majoritéentitane. L'objectif del'entréed'airentermederésistanceà l'impactestune tenueàladernièreclo ison,p ermettant ainside protégerleséquipements quisetrouvent derrière. Aircellec hercheàévaluerlapo ssibilitéderempla cercecouplelèvrealuminium/clo isons titaneparunestructure uniqueenmatériauxco mposites. L'utilisatio ndesma tériaux compositespourcesstructures imposealorslamaitrisedu comportement deces matériaux etnotamment deleurcapacitéderésistance àl'impact.1.2.LESMATÉRIAUX COMPOSITESÀ MATRICEORGANIQUE(CMO)17
1.2Lesmat ériauxcomposi tesàmatriceorganique(CMO )
Unmatéria ucomposite,au senslargeduterme,définitunmatériauconstituéde plu-sieursmatériauxd istincts.Lematériau résultantpossèdegénéralement despropriétés
mécaniquessupérieuresàcelles desesconstituants prissépa rément.1.2.1Constituants
Ilfaitcomm unément référence,parabusdelangage,àu nmatériauàrenforts fibreux noyésdansunematrice organique.1.2.1.1Ren fortetrôle
L'intérêtd'unrenfort fibreuxrésideprincipalementda nssacapacitéà assurer unerigidité
importanteàlastructuretoutensupportan tdess ollicitation sco nsidérablesentraction.Ilexis teenmajoritétrois di
érentstypesdefibres .Lesfibresdever resont utiliséesen grandesquantités danslebâtimentpourdesapplicat ionsnonstru cturales( dufaitde leursfaibles propriétésmécaniques(no tammentmoduled'Y oung).Lesfibresde Kevlar (oud'aramide) sontellesutiliséesdans lecadredeprotectionbalistique (giletspare-balles). Lecon texteenvironnementalactuelp ousselacommunautéscientifiqueàs'intéresseraux possibilitésqu'o rentlesfibres naturell es.Néanmoins,po urlemomentlesfibresdecar- bonesontpr esqueexclusi vementutiliséespouru neapplicationstructurantedufaitde leursbo nnespropriétésmécanique. Onnot etroisgrandes classesdefibresde carbones:lesfibres decarbonehauterési stance àla ruptur e(HR),lesfibreshautmo dule(HM)ainsique lesfibres trèshautmodule (THM).Letablea u1.1co mparelespropriétésmé caniques decestroistypesàcelle de référencequ'estla fibredev erre. Aprèsfabrica tion,cesfibressontarrangéesso usplusieurs formes. Ontrouvealorsdes formeslinéiques(arrangemen tunid irectionnel),desformessurfaciques (arrangementtissé bidirectionnel)etenfindesfo rmesm ultidirectionnelles. Parmilescompo sitesàren fortsfibreuxtissésontrouveplus ieu rstypesd'armures(Figure1.4).Cesarmuress ontfab riquéespartissagedefi lsorganisés selondeuxdirectionsappelées
18CHAPITRE1.PROBLÉMATIQU EDURENF ORCEMENTINTERLAMINAIRE
Table1.1:Propriétésmécaniquesdesdi"érentsrenfortsfibr eux[3]CaractéristiquesVerre
Carbone
HRCarbone
HMCarbone
THMMassevolumiq ue(kg/m
3 )2600175018101950Moduled'Young(GP a)73230400600
Contrainteàlarupture(MPa)34003000à4000 28002000 Indicedepr ixder evient110à1 530à50 200à400 senschaîne etsenstrame.Lesarmures lesplusutilisées pou rles compositesson tles armurestoile,sergéetsatin .L'armuretoil edésigneun composi teoùlesfilsdetram eet decha înes'entrecroisentl'unaprèsl'a utre.Lesergé2/2correspond àuntissu oùlesfils detrame passentsuccessivemen tau-dessuspuisau-dessous dedeuxfilsdechaîne.O n trouvegénéralementl'arm uresatinsousdeuxdénominations:le satin5etlesatin8 . C'estunearmu reoùlefild etramen'entrecroi sequ'u nfildec haînes ur5(r espectivement8).Lespoi ntsdecr oisementsétantainsimoin snombreu xquepourunearmuredet ype
toile,letissuesttrès déformable etdonc appréciép our moulerdesstructurescomplexes. Aussi,ladéfo rmation desfilsdueauxcroisementsestamoindrie etg énèredonc moinsde cisaillement.Ilenrésulteune performanceà latraction etàla flexionaccrue [4].Figure1.4:Trois principalesarm uresdetissu
1.2.1.2Ma triceetrôle
Lerôle principalde lamatriceestdetransférerle scharg ements entrelesfibres.Ellecom - plèteéga lementlerôledesrenfortsensuppo rtant enpluslessollicitatio nsencisa illement etenco mpress ion.Elleassureenfinlemaintienenpositi ondesfibr es. Unmatéria ucompositepour uneutilisationaéronautiquedoitêtre lepluslégeretle plusrésistan tpossible.Lamatricene doitparconséquentpas êtreunma tériaupossé- dantunemassevo lumiquetrop importante.P ourcelalescomposites àmatriceorg anique1.2.LESMATÉRIAUX COMPOSITESÀ MATRICEORGANIQUE(CMO)19
renforcésdefibresdeca rbone utilisentdes polymères. Ilsontl'avantage d'êtrelivrésen solutionce quifacilitel argement leurmiseen forme.Ilexistedeuxgrandesfamillesde résinespo lymères:lesrésinesthermoplastiqueset lesrésinesthermo durcissables [5].Les résinesthermoplastiq uespeuventêtremisesenformeplusieursfoisparchau agesetre- froidissementssuccessifs.Iln'esten revanche paspossible deremettre enformeune résine thermodurcissableaprèspolymérisatio n. Table1.2:Propriété smécaniquesdesdi"érentesrésines[3]ThermodurcissablesThermoplastiques
CaractéristiquesPolyesterinsaturéEpoxy dePolyamideMassevolumiqu e(kg/m
3 )12001100à 15001140Moduled'Young(G Pa)2,8à3,53à51,2à2,5
Contrainteàlarupture(MPa)50à 806 0à806 0à85 Ainsi,une nouvelle montéeentempératurenep ermettrapasauproduitderetro uve rson étatinitial(liquide). Lesrésinesthermo durcissablessont généra lement plusrigidesque lesthermo plastiques.1.2.2Assemblageetpr opriétésmécaniques
Figure1.5:Strat ificationetrepèreassocié[6]
Danslecadre del'utilisa tiond'unrenfortfibre uxde typetissu,lapremièreéta pede lafabrica tionestappeléestratificationou encoredra page.Elleconsisteà empilersous formede couchesl'ensem bledesplislesuns surlesautres(Figure1.5).L esplisp euvent20CHAPITRE1.PROBLÉMATIQU EDURENF ORCEMENTINTERLAMINAIRE
êtresuperpos ésavecdesanglesdi
érents,cequidéfinitalo rslas équenced' empilement. Onret rouveicitoutl'avantaged' unmatér iaucompositestr atifié,quirésidedanssoninfinitédeséquencesd' empile mentspossibles.Celle-ciesté tablieenfonctiondespropriétés
mécaniquesmacroscopiques recherchées. Unplit isséestco nsidérécommeun matériauo rthotrope.Ilprésenteene etento uspoin ts deuxpla nsdesymétrieorthogona uxpou rlecompo rtementmécanique.Afindedéfinirle comportementd'unpliortho tropeutilisé surunestructure élancée,l'hypothèsed'unétat plandecontra inteest prise[4].Lecomportementélastiqued'un matériau orthotro pe peutalors êtredécritdanss onplan(12)à partirdelarelation 1.1exprimée dansle repèred'orthotro piedupli: 11 2212 1 E 11 21
E 22
0 12 E 11 1 E 22
0 00 1 G 12 11 22
12 (1.1) Enin versantcetterelationilestp ossibled'exprim erletenseurdescontraint esenf onction dutenseurdes déformatio ns: 11 22
12 E 11 1!!quotesdbs_dbs12.pdfusesText_18