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Revue des Composites et des Matériaux Avancés

1169-7954
 

 ARTICLE VOL 20/1 - 2010  - pp.41-80  - doi:10.3166/rcma.20.41-80
TITRE
Comportement de composites tissés épais soumis à des sollicitations quasi statiques

TITLE
Behaviour of thick woven composite under quasi-static loadings

RÉSUMÉ
Cet article étudie le comportement de matériaux composites tissés en carbone époxy, possédant un nombre de plis important et analyse l'endommagement de ces matériaux lorsqu'ils sont soumis à des chargements quasi statiques. L'objectif est de proposer des modèles de comportement prenant en compte l'influence des dégradations. Ces modèles implémentés dans un code de calcul par éléments finis doivent permettre de calculer des pièces à gradients de contraintes élevés. Les structures stratifiées développent en effet avec l'épaisseur des contraintes inter-laminaires dont la principale conséquence est d'engendrer des décollements entre les plis appelés délaminages, très préjudiciables pour la tenue mécanique de ces structures.


ABSTRACT
This work studies the behaviour of thick carbon epoxy textile composites and their rupture according to the anisotropic architecture of their reinforcement. One major objective is to characterize and analyze the damage modes of these materials when submitted to static loadings. Constitutive laws coupling stiffness and damage have been proposed and accurate strength criteria. These models when introduced in finite element codes allow a more accurate design of these structures and a best description of high gradients parts. The other objective was to study the influence of thickness in a context of increasing numbers of plies to support high stressed zones. As composite are more and more used for primary structural parts, they have to support higher stresses. The immediate consequence is an increasing number of plies and then the global thickness of the laminated structures. Thin laminates and shells theories are then not able to describe out of plane stresses developed through the thickness and which increase with the number of plies. The main consequence of out of plane stresses is to initiate inter-ply delamination through the thickness. This type of damage can be very critical for the lifetime of these structures and has then to be considered during design phase. A major part of this work will be to propose a damage initiation criterion able to predict both the localisation of delamination and the associated state of stress. This procedure has been validated on holed plates. Special experimental set up has been performed to follow damage evolution during testing and specially delamination.


AUTEUR(S)
Pongsak NIMDUM, Jacques RENARD

MOTS-CLÉS
délaminage, composites tissés, sergé 2/2, composite épais, endommagement.

KEYWORDS
delamination, woven composite, twill 2/2, thick composite, damage.

LANGUE DE L'ARTICLE
Français

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