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Revue des Composites et des Matériaux Avancés

1169-7954
 

 ARTICLE VOL 21/3 - 2011  - pp.345-380  - doi:10.3166/rcma.21.345-380
TITRE
Étude du délaminage en fatigue des composites tissés de carbone/PPS. Application aux structures aéronautiques

TITLE
Carbon/PPS woven composites delamination in fatigue. Application for aerospace structures

RÉSUMÉ

Cet article traite du comportement mécanique en statique et en fatigue ainsi que des endommagements associés, plus particulièrement du délaminage, de composites tissés satin 5 en carbone/PPS. Ainsi des essais de fatigue de type traction-traction ont été réalisés et ont conduit à des observations in situ du délaminage. Les résultats expérimentaux montrent que l’évolution de rigidité suit deux étapes : amorçage puis stabilisation. Cette évolution est corrélée avec les mécanismes d’endommagement : fissures transversales et délaminage. Mais la réduction de la rigidité maximale est faible et reste dans la gamme de la dispersion expérimentale. Par conséquent, dans le cas d’une approche simplifiée, le critère d’amorçage de délaminage peut être identifié uniquement en statique. Il a été déterminé grâce à des essais Arcan-Mines. Ce dispositif expérimental original permet de déterminer la résistance d’interface fibre/matrice du composite. Les forces d’interfaces ainsi déterminées ont servi pour l’identification du critère d’amorçage du délaminage donnant une bonne corrélation entre prédictions et résultats.



ABSTRACT

This work analyses the static and the fatigue behaviours and the damage development in satin 5 carbon/PPS fabric composite laminates. Therefore, fatigue tensiletensile tests were performed and led to in-situ observations of delamination. The experimental results show that the stiffness evolution follows two stages: decrease after onset and then stabilization. This evolution is correlated with damage mechanisms: transverse cracking and delamination. But the maximum stiffness reduction is low and remains in the range of the experimental dispersion. So in the case of a simplified approach, the delamination initiation criterion can only been identified on static tests. It was established thanks to Arcan-Mines tests. This original experimental device allows determining interface strength in carbon woven fabric reinforced PPS laminates. The interface strength (in tension or in shear) was used for identification of onset delamination criterion and gives a good agreement between predictions and experimental results.



AUTEUR(S)
Josserand BASSERY, Jacques RENARD

MOTS-CLÉS
composites carbone/PPS, critère d’amorçage du délaminage, modèle élastoviscoplastique, dispositif expérimental Arcan-Mines, essais statiques et de fatigue.

KEYWORDS
carbon/PPS composites, onset delamination criterion, elastoviscoplastic model, experimental set-up Arcan-Mines, static and fatigue tests.

LANGUE DE L'ARTICLE
Français

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