Chapitre I Introduction : Objectif de l'étude - OATAO (Open Archive ...

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0° 90° 0° 90° Figure I-5 : Dommages microstructuraux et modèle des efforts dans un front d’évasement [HUL 91] 1 : Cale de débris ; 2 : Fissures intralaminaires de cisaillement parallèles aux fibres longitudinales (0°) ; 3 : Limite des fissures intralaminaires ; 4 : fissure interlaminaire centrale ; 5 : Cisaillement transverse ou microflambage des fibres circonférentielles (90°) internes ; 6 : Cisaillement transverse ou rupture en tension des fibres circonférentielles externes ; 7 : Rupture des fibres longitudinales en flexion sévère. Mais D. Hull reconnaît que la chronologie des efforts et des endommagements qu’il présente est spécifique à son cas d’étude et ne peut être généralisée. Dans cette même publication, il étudie aussi le crash de tube verre/polyester rond [±θ] sans parvenir à modéliser le comportement microscopique de la zone de front. Les mécanismes de ruine varient fortement avec les caractéristiques comportementales des matériaux, ce qui rend les prévisions très difficiles. Le mode de ruine en évasement est favorisé dans les matériaux délaminant facilement et présentant une rigidité des plis en flexion faible. ○ Le mode de fragmentation Appelé « fragmentation mode » par Hull et « Transverse shearing mode » par Farley & Jones, il est caractérisé par la formation dans le front d’écrasement de multiples fissures de taille caractéristique réduite, de l’ordre de l’épaisseur du stratifié (Figure I-6). Le stratifié se réduit en débris qui se détachent de part et d’autre de l’éprouvette [FAR 89] [HUL 91] [SIG 91] [BIS 05]. 18
Figure I-6 : Ecrasement par fragmentation schéma issu de [HULL 91] image issu de [MAM 05] Les débris se forment en deux temps, d’après [HUL 91]. Dans un premier temps, le matériau s’endommage localement. La compression et le cisaillement transverse provoque l’apparition de fissuration intra et interlaminaire qui se propagent à travers les plis. Les parties détachées sont alors poussées hors du plan du stratifié ce qui produit, si la structure présente une courbure, de nouvelles contraintes circonférentielles en tension ou en compression qui achèvent de fragmenter les débris. Farley & Jones constatent ces mêmes phénomènes [FAR 92 A] mais il les voit se développer simultanément. Il associe donc plutôt la fragmentation au développement de fissures longitudinales dues elles aussi au cisaillement. De nouveau, l’énergie est absorbée dans ce mode de ruine par le développement des fissures matricielles inter et intralaminaires et aussi surtout par les ruptures de fibres nécessaires à la fragmentation du matériau. Ce mode de ruine est favorisé dans les matériaux moins résistant au cisaillement qu’au délaminage ou présentant une raideur et une résistance circonférentielle élevée. Il est clair que le mode de ruine, tout comme les propriétés matériaux, a une influence primordiale sur la SEA des structures. Mais si le mode de ruine dépend en partie de la géométrie de la structure, il est aussi lui-même fortement dépendant des caractéristiques matériaux. L’évolution d’un paramètre matériau peut causer une évolution de l’effort d’écrasement dans un mode de ruine donnée, mais peut aussi causer une modification du mode de ruine dont découlera alors une évolution potentiellement différente de l’effort d’écrasement. Ainsi, D. Hull se rend compte en augmentant le pourcentage de fibre longitudinale (rapport H :A du nombre de fibre orientée dans la direction circonférentielle sur le nombre de fibre orientée dans la direction axiale) dans un drapage que la SEA s’améliore puis chute brusquement (Figure I-7), et il attribue cette chute à un changement de morphologie du front d’évasement où il constate que les branches en flexion ne s’endommagent plus. 19
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Ev endo Front mixte Ev endo frag Ev
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atteinte et le délaminage se propa
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le socle et à l’obstacle central
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L’utilisateur peut choisir le nom
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front et des frottements importants
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Une troisième estimation de cette
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Ces estimations sont homogènes mal
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Le processus d’initiation des fro
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Dans ce mode de ruine, l’énergie
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[FLE 96] D.C. FLEMING , A.J. VIZZIN
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[LAU 07] F. LAURIN , N. CARRERE, J.
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[WIG 01] J.F.M. WIGGENRAAD, A.L.P.J
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Etude des mécanismes d’absorptio
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