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

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Figure I-12 : montage stabilisateur pour écrasement de plaque [DAN 00] Les essais d’écrasement de plaque sont compliqués par le fait que le flambage global est leur mode naturel de rupture en compression. Il est donc nécessaire de construire un montage stabilisateur qui guidera la plaque au cours de l’écrasement. Les auteurs [BOL 95] [LAV 96] [DUB 98] [DAN 00] proposent un montage où la plaque est tenue de chaque coté par deux supports qui la maintiennent verticalement (Figure I-12). L’inconvénient d’un tel montage est que la plaque ne peut pas s’évaser sur toute sa largeur. Elle doit se déchirer longitudinalement au niveau des supports. Ce dommage introduit une dissipation d’énergie parasite qui, si elle peut s’apparenter aux déchirures apparaissant dans les coins des structures complexes, complique grandement l’exploitation de ces essais. Des triggers en chanfrein, en pointe ou en dent de scie peuvent être utilisés. Figure I-13 : montage stabilisateur pour écrasement de plaque [FER 07] Un groupe de travail du Composite Material Handbook n°17 visant à standardiser les techniques expérimentales d’estimation de la SEA a récemment été formé [FER 07]. Dans ce cadre, une revue des dispositifs de crash de plaque existants (y compris des dispositifs développés sans publication par des industriels) a été effectuée, et un nouveau dispositif a été proposé (Figure I-13). Ces travaux sont contemporains à ceux développés dans cette thèse. Ce 26
I.2.2.2) Profilé fermé L’utilisation de profilé fermé est beaucoup plus répandue. Les structure les plus simple et les plus utilisées sont les tubes, cylindriques ou à section carré. Les auteurs ont aussi travaillé sur toute une panoplie de structures plus complexes : tube rempli de mousse [MAHD 05], cône [MAM 97], poutre complexe [MAM 96] [KAR 97]. La diversité des profils permet aux chercheurs de réaliser un essai adapté à ses besoins. Le point commun de cette famille est de pouvoir présenter une bonne stabilité, ce qui facilite largement les campagnes expérimentales. Ils sont aussi globalement plus représentatifs des structures industrielles, et présentent notamment une intégrité structurale post-crash intéressante. Leur défaut commun est en revanche de rendre particulièrement difficile les observations expérimentales : Leur géométrie fermée cache les phénomènes et les auteurs ne peuvent s’appuyer que sur la courbe effort/déplacement et des analyses postmortem pour établir les mécanismes de ruine. Le crash de tube rond est très répandu [BIS 05] [CHI 99] [SCH 98] [HUL 91] [SIG 91]. C’est une structure générique et facile à fabriquer. En revanche il constitue un cas très particulier (courbure constante), ce qui l’empêche de développer des modes de ruine hybrides qui apparaissent pourtant largement dans les structures complexes. Pour explorer cette limite, Mahdi et col. [MAHD 05] ont fait varier le paramètre d’ellipticité des tubes. Les auteurs se servent principalement des tubes ronds pour étudier les paramètres microstructuraux. Le crash du tube carré est aussi très largement utilisé [MAM 05] [SCH 98] [CZA 91]. Sa fabrication reste aisée. Par rapport au tube rond, il permet d’obtenir des modes de ruine plus variés mais aussi plus complexe à analyser. La présence de coins explique cette évolution. Il permet au chercheur d’étendre les conclusions établies sur des tubes ronds. Il est aussi parfaitement adapté à l’étude de l’influence des triggers [CZA 91] [JIM 00]. L’utilisation de formes plus complexes correspond souvent à des besoins industriels plus précis. Elles permettent ainsi d’optimiser « au plus près » des paramètres de conception : choix des matériaux, dimensionnement géométrique, etc. I.2.2.3) Profilé ouvert La création de profilés ouverts répond elle aussi essentiellement à des besoins industriels. Ils sont souvent plus complexes à fabriquer. Ils peuvent présenter des formes naturellement stables en compression, ce qui facilite le déroulement des essais. En ajoutant à cela qu’ils peuvent être observés précisément, on voit qu’ils présentent de nombreux avantages pour mener des campagnes expérimentales de qualité. Fleming & Nicot [FLE 03] ont ainsi crée la colonne en X pour associer les avantages des profilés ouverts à la simplicité théorique des plaques formant les branches. Mais la complexité des conditions limites introduites par la croisée centrale a fortement gêné son étude. La poutre sinus a été largement étudiée [HAN 89] et utilisée dans des essais très poussés d’industrialisation [WIG 01] [McC 01] [MAHE 00]. L’écrasement de poutre en I 27
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atteinte et le délaminage se propa
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mais en procédant à un démontage
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MIX-DYNA-CH après 80 mm d’écras
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Une troisième estimation de cette
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