Date : 1998
Type : Livre / Book
Type : Thèse / ThesisLangue / Language : français / French
Résumé / Abstract : Les matériaux composites à matrice organique sont utilisés dans des applications structurales aéronautiques. C'est le cas du matériau étudié, le composite tissé carbone-epoxyde G939/M18. Les exigences de stabilité en service nécessitent une connaissance fine du comportement du matériau et notamment de l'influence du viellissement. L'objectif de ce travail de thèse est de caractériser et de modéliser le comportement viscoélastique non-linéaire à court terme et à long terme de ce type de matériaux composites. L'étude est constituée de trois parties. - La première est consacrée à l'étude théorique du phénomène de viscoélasticité. Dans un but d'application pratique, on s'oriente vers le développement d'une modélisation conservant la forme de l'intégrale de Boltzmann, mais modifiée par l'introduction d'un paramètre qui non-linéarisent l'influence de la sollicitation. A partir du modèle de Schapery et du choix de conserver seulement trois des six paramètres initiaux (dans le cas uniaxial), on propose une autre écriture. Celle-ci permet d'étendre le domaine de validité du modèle initial ; La deuxième est consacrée à l'étude expérimentale du matériau. On réalise l'analyse structurale du tissu avec l'étude de l'influence des viellissements thermique et hygrothermique, à travers des essais viscoélasticimétriques et gravimétriques. On réalise ensuite la caractérisation du comportement mécanique du matériau à 20, 70 et 135°C, à travers des essais de traction cyclée et de fluage-recouvrance. Ce comportement est viscoélastique non-linéaire en cisaillement (à l'état non endommagé) ; - La troisième partie concerne l'identification et la validation du modèle proposé. L'identification est effectuée à partir des essais de fluage-recouvrance. On valide ensuite cette identification et l'écriture du modèle proposée dans le cas de trajets de chargement plus complexes : traction cyclée et fluage multiple. Ces essais montrent l'intérêt d'une modélisation de type viscoélastique non-linéaire seule, sans ajout de composante plastique ou viscoplastique, dont la validité s'établit pour une gamme importante de trajets de chargement et dans une large plage de temps.