Séminaire : Christian Fagiano

Les pièces structurelles en matériaux composites stratifiés avec de longues fibres de carbone sont de plus en plus utilisées dans un nombre croissant d'applications industrielles de haute performance. Cependant, leur processus de fabrication peut introduire divers types de défauts initiaux, ce qui peut entraîner des réductions significatives des propriétés mécaniques. Un défaut de fabrication courant dans les structures composites stratifiées est l'ondulation hors plan des plis, qui peut entraîner des réductions significatives de leur résistance mécanique en raison d'une rupture prématurée par délamination. Les effets sur la réduction des propriétés dépendent des caractéristiques des défauts d'ondulation, c'est-à-dire de leurs paramètres morphologiques (longueur, amplitude, etc.) et de leur emplacement dans la pièce [1,2]. La prévision de ces effets est essentielle pour définir des critères d'acceptation et de certification fiables pour les pièces structurelles en présence d'ondulations initiales hors plan.
L'objectif de cet atelier est de présenter une stratégie de modélisation pour simuler les effets des défauts d'ondulation hors plan sur les propriétés mécaniques, les mécanismes d'endommagement et leur évolution, et la charge de rupture ultime des composites stratifiés. Les prédictions du modèle sont validées par une analyse comparative avec les séquences de dommages observées expérimentalement. Par rapport aux spécimens sans défauts, la délamination apparaît comme un mécanisme d'endommagement important dès la première apparition de l'endommagement. Dans les composites à matrice thermoplastique, le défaut déclenche l'apparition de grandes fissures qui s'étendent sur toute l'épaisseur du pli, alors que seules de petites fissures sont observées dans la zone sans défaut. La stratégie de modélisation est également appliquée aux échantillons composites comportant des trous ouverts et des pièces courbes, qui sont tous deux particulièrement sujets aux défauts d'ondulation des plis.