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

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Sens
normal
au pli
2
sens travers
1
sens fibre
Figure I-17 : définition du repère attaché à un pli composite
Pour représenter un stratifié, il faut d’abord faire le choix entre une modélisation en
deux ou en trois dimensions (Figure I-18).
une couche d’éléments volumique par pli
Plaque à plusieurs plis composites
une couche d’éléments coques multicouches par stratifié
une couche d’éléments coques par pli,
reliés par des éléments d’interface
Figure I-18 : définition géométrique d’un stratifié
L’utilisation d’éléments « coque » 2D réduit considérablement les temps de calcul. Le
stratifié peut être représenté comme une plaque homogène dotée de caractéristiques
équivalentes. Mais certains codes proposent aussi des éléments capables de modéliser un
empilement de plis en utilisant plusieurs points d’intégration des efforts dans l’épaisseur,
typiquement un par pli du stratifié. Ces éléments permettent de gérer les efforts et donc les
éventuelles dégradations pli par pli. En revanche, un élément 2D ne permet pas de représenter
physiquement le délaminage, à la fois parce que la contrainte σ 33 n’est pas calculée et parce
que la décohésion des plis n’est pas possible. Certains auteurs simulent tout de même
l’apparition du délaminage par la dégradation des propriétés du matériau à partir de critères en
cisaillement transverse.
L’utilisation d’éléments volumiques 3D de l’épaisseur d’un pli améliore
considérablement la connaissance locale des efforts dans le stratifié. On peut ainsi concevoir
des critères beaucoup plus pertinents et le délaminage peut être physiquement représenté. En
revanche, l’utilisation d’éléments 3D possédant une dimension réduite (l’épaisseur d’un pli
composite est de l’ordre du dixième de millimètre) réduit très largement le pas de temps du
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