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

ouverts ou fermés complexes) et les éprouvettes intermédiaires (tubes carrés, cônes, colonnes
en X…).
Les éprouvettes élémentaires doivent permettre d’étudier les phénomènes de
dissipation d’énergie : le front d’évasement ou de fragmentation. Elles sont les seules
capables de produire des essais répétitifs et assez simples pour être analysés. Elles doivent
donc être à l’origine d’une démarche de modélisation.
Les éprouvettes intermédiaires permettent d’introduire de manière maîtrisée des
modes de ruine spécifiques, c'est-à-dire liés à une géométrie. Par exemple, le tube carré
développe dans chaque coin des déchirures longitudinales que l’on retrouve souvent dans des
formes plus complexes. Elles peuvent donc servir à enrichir un modèle élémentaire pour en
élargir le domaine d’application.
Les éprouvettes industrielles sont pour l’instant utilisées pour optimiser un absorbeur
déjà largement défini. Leur complexité ne permet pas de s’en servir pour comprendre les
phénomènes.
En ce qui concerne le système initiateur, son influence dans le déroulement de l’essai
est encore mal comprise. Lorsque qu’ils poursuivent un objectif de compréhension des
phénomènes, de nombreux auteurs utilisent un trigger simple et s’estiment satisfaits dès lors
que le mode de ruine souhaité est initié. Les études utilisant des triggers plus complexes sont
plutôt réalisées dans un but d’optimisation d’un absorbeur donné.
L’idéal pour comprendre les mécanismes mis en jeu serait de disposer d’un moyen
d’observation perspicace des phénomènes microscopiques de destruction des composites au
cours de l’essai. Mais le développement d’un tel moyen, capable notamment de quantifier les
énergies dissipées par les différents mécanismes d’endommagement n’est pas réalisable.
Pour contourner cette difficulté, les auteurs doivent concevoir des programmes
expérimentaux pour établir l’influence de chaque paramètre. L’analyse de ces comportements
leur permet de poser des hypothèses sur les mécanismes de destruction. On devrait alors
construire un modèle cohérent tendant vers la réalité physique. Dans le même ordre d’idée,
certaines recherches se sont basées sur une étude des effets d’échelle pour construire de
nouvelles hypothèses [LAV 96] [GRE 06]. Mais ces approches sont très difficiles à mettre en
place car les composites stratifiés se définissent via un nombre extrêmement élevé de
paramètres. De plus, les phénomènes d’interdépendances établis par la littérature multiplient
encore le nombre d’études à mener.
I.2.3) Paramètres influents
Des résultats très disparates ont été publiés sur la compression axiale des composites.
Les SEA obtenues varient du simple au décuple si l’on compare par exemple du Kevlar/époxy
au Carbone/PEEK. Ces divergences trouvent leur explication dans la multitude des propriétés
que l’on peut faire varier dans une structure composite. Les principales conclusions que l’on
trouve dans la littérature seront résumées. Pour cela, les paramètres influents sont regroupés
en quatre catégories : la vitesse de sollicitation, le choix des matériaux, l’architecture des
fibres et la géométrie de la structure.
I.2.3.1) Vitesse de sollicitation
Lors d’un crash de structures composites, le matériau est soumis à des sollicitations
dynamiques. Mais en laboratoire, il est parfois utile d’étudier les phénomènes en quasistatique.
Il est donc important d’analyser l’influence de la vitesse de sollicitation sur le
déroulement des écrasements.
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