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Revue des Composites et des Matériaux Avancés

1169-7954
 

 ARTICLE VOL 11/2 - 2001  - pp.161-180  - doi:10.3166/rcma.11.161-180
TITRE
Comportement au fluage de composites à renfort carbone et matrice époxyde

RÉSUMÉ

Les matériaux complexes à matrice organique, occupent désormais une place importante parmi les matériaux de structure. Cependant leur développement repose encore sur une meilleure connaissance de leur comportement à long terme dans des conditions de sollicitations mécaniques et environnementales (température et humidité) qui deviennent plus sévères. Dans le cas de pièces utilisées à des températures supérieures à l’ambiante, et plus particulièrement si la sollicitation est appliquée « hors axes » , c’est la résistance au fluage qui devient la caractéristique essentielle pour la conception de la structure du fait du caractère viscoélastique de la matrice. Une approche physique basée sur une modélisation microscopique des propriétés rhéologiques de la matrice a été utilisée pour modéliser le fluage du carbone-époxy sollicité hors axes soit perpendiculairement aux fibres, soit dans le cas des stratifiés [± 45°]. Cette approche a ensuite été comparée aux résultats obtenus par le Principe de Superposition Temps Température-Contrainte.(PSTTC).

ABSTRACT

Carbon fibre reinforced plastics (CFRP) offer high specific mechanical properties (performance vs. weight ratio). Thus during the last decade, they have been increasingly used as components in engineering structures and particularly for aeronautical applications. However, most forms of CFRP subjected to steady long-term loading exhibit time-dependant behaviour even at ambient temperature. The magnitude of creep strain was enhanced by temperature, humidity and load level and depended very much upon stacking sequence. Any angle-ply composites or unidirectional fibre composites subjected to transverse loading, exhibit time-dependant behaviour, since they are dominated by the matrix viscoelastic properties. This work deals with a procedure based on a new microscopic approach based on a theory of the non elastic deformation of amorphous polymers developed from a model of molecular mobility for predicting the long-term behaviour of statically loaded UD 90° and [± 45°] laminates from short-term tests. The results were compared to the classical Time- Temperature-Stress Superposition Principle (TTSSP).

AUTEUR(S)
Michelle SALVIA, Tania RISSON

MOTS-CLÉS
composite à renfort carbone, époxy, fluage, comportement à long terme, PSTTC, mobilité moléculaire, polymère amorphe.

KEYWORDS
CFRP, Flexural Creep, Epoxy, Long-term Behavior, TTSSP, Molecular mobility, Amorphous polymer.

LANGUE DE L'ARTICLE
Français

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