Comportements extrêmes des structures composites (MECA923_MC)
Présentation
Etude du comportement à l'endommagement, au flambement, au choc et à la fatigue des structures composites
Objectifs
Savoir dimensionner une structure composite multicouches en prenant en compte l’endommagement, en développant des outils métier dédiés. Ce savoir nécessite de :
° identifier les principales causes et les processus multi-échelles d’endommagement dans les structures composites
° relier ces processus multi-échelles d’endommagement à des applications réelles afin de juger de la pertinence de les prendre en compte dans le calcul de structure
° connaître les critères et les multicritères de rupture capables d’identifier l’apparition d’un mode d’endommagement
° connaître les modèles d’endommagement usuels (endommagement fragile, progressif, continu)
Heures d'enseignement
| Cours Magistral | 21h | |
| Travaux Dirigés | 15h |
Pré-requis obligatoires
Mécanique des structures composites en élasticité, théorie des plaques minces - Module MECA855_MC
Plan du cours
1 Endommagement des structures stratifiées
Introduction - Rupture progressive des stratifiés
Analyse de défaillance des stratifiés base UD
Modes de rupture - Principes généraux.
Modes de rupture élémentaires
Techniques de contrôle non destructif
Principe de la mécanique de la rupture
Critères de rupture pour plis UD :
° Critère de Tsai-Wu
° Multicritères
° Comparaisons des multicritères
° Comparaisons dans le cadre du WWFE
Modèles de dégradation de pli UD
Modèles de rupture fragile
Modèles de rupture progressive
Mise en œuvre de ces modèles et application à des cas réels
2 Fatigue, choc et rupture des composites
Rappels sur les notions de fatigue pour les matériaux classiques.
Introduction à la fatigue des stratifiés
Description phénoménologique de la rupture des stratifiés
Illustration par quelques exemples pratiques
3 Flambement des plaques composites
Rappels sur la théorie du flambement
Introduction au flambement des poutres composite
Bibliographie
- F. Bollaert, A. Lemasçon - Analyse de défaillances des pièces plastiques, élastomères ou composites - Guide pratique CETIM (1999).
- JM Berthelot - Matériaux Composites : comportement mécanique et analyse des structures - 3e Edition - Tec&Doc (1999).
- EJ Barbero - Introduction to composite material design - Taylor&Francis (1998).
- L. Daridon - Cours endommagement et rupture - UFR de Sciences, Université de Montpellier II (2005).
- F. Laurin - Approche multiéchelle des mécanismes de ruine progressive des matériaux stratifiés et analyse de la tenue de structures composites - Thèse UFC - ONERA (2005).
- YSN Reddy, CM Dakshina Moorthy, JN Reddy - Non-linear progressive failure analysis of laminated composite plates - Int. Jl. Non-Linear Mechanics, 30, N°5, pp. 629-649 (1995).