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Revue des Composites et des Matériaux Avancés

1169-7954
 

 ARTICLE VOL 23/1 - 2013  - pp.125-138  - doi:10.3166/rcma.23.125-138
TITRE
Cinétique de ruptures de fibres dans un matériau composite UD soumis à la traction avec une matrice viscoélastique

TITLE
Kinetic of fibre ruptures in a UD composite material with a viscoelastic matrix subject to traction

RÉSUMÉ

L’étude de la durabilité en fluage des matériaux composites à matrice polymère est indispensable pour le développement de leurs applications structurelles. Soumis à un chargement permanent, le matériau subit des phénomènes entraînant la réduction de ses performances et pouvant conduire à sa ruine. Pour comprendre les mécanismes de rupture différée et identifier les paramètres matériau les plus pertinents, qui devront être ajustés lors de la composition du matériau, une modélisation à l’échelle des fibres semble adéquate. Dans le présent article, un modèle de type shear-lag est présenté. Ce modèle 2D intègre un comportement viscoélastique de la matrice et la distribution stochastique des résistances des fibres. Les résultats montrant les principaux phénomènes mis en jeu dans la redistribution des contraintes dans le composite sont également présentés.



ABSTRACT

Structural applications of fiber rein forced polymers are strongly dependent on long-term durability studies. Subject to sustained loading, the material undergoes several phenomena reducing its mechanical performances and potentially leading to its failure. To understand the creep rupture mechanisms and identify relevant mechanical parameters that will need to be adjusted during the composition of the material, modeling at the fibers scale seems adequate. In this article a shear-lag model will be presented. This 2D model integrates a viscoelastic behavior of the matrix and a stochastic distribution of fibers strength. Results showing the main phenomena occurring in the stress redistribution in the composite material will also be presented.



AUTEUR(S)
Natalia KOTELNIKOVA-WEILER, Jean-François CARON, Olivier BAVEREL

MOTS-CLÉS
modèle shear-lag, redistribution des contraintes, rupture différée, matrice polymère viscoélastique

KEYWORDS
shear-lag model, stress redistribution, creep rupture, viscoelastic polymer matrix

LANGUE DE L'ARTICLE
Français

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