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Revue des Composites et des Matériaux Avancés

1169-7954
 

 ARTICLE VOL 22/1 - 2012  - pp.91-114  - doi:10.3166/rcma.22.91-114
TITRE
Approche mécano-fiabiliste appliquée à l'étude de matériaux composites destinés au domaine ferroviaire

TITLE
Reliability approach on impacted composite materials for railways

RÉSUMÉ

Ce papier reflète une approche mécano-fiabiliste menée sur un matériau composite ferroviaire susceptible de recevoir des impacts basse vitesse. La masse et la hauteur de chute du projectile associées à la distance entre appuis constituent les paramètres variables considérés pour la plaque composite en configuration de flexion 3 points. La différence entre la force d’impact et la force limite acceptable constitue la fonction d’état limite G du problème de fiabilité. Dans le cadre de la méthode approchée FORM employée, l’indice de fiabilité β est recherché, pour différentes valeurs de la force seuil, en mettant en œuvre un algorithme génétique. Les résultats sont comparés à ceux obtenus par la méthode de Monte-Carlo.



ABSTRACT

This paper deals with a reliability approach applied on composite plates which should be used in railway structures under low velocity impact loading. Impacted composite plates in bending configuration are considered as an application of the reliability approach to composite materials. Mass of projectile, height of fall and distance between supports are the three variables considered. A limit state function G is defined by the impact force compared to a critical one. Using reliability approach, the reliability index β allows to estimate the probability of failure P f . It is then assessed for several values of the critical force using Monte Carlo direct method and First Order Reliability Method (FORM) approximated method. For FORM method, genetic algorithms are investigated to obtain the best reliability index β . Results obtained by the approximated FORM method are finally discussed and compared to Monte Carlo simulations considered as a reference .



AUTEUR(S)
Frédéric DAU, Laurent GUILLAUMAT, Francis COCHETEUX, Thomas CHAUVIN

MOTS-CLÉS
impact, endommagement, fiabilité, algorithme génétique.

KEYWORDS
impact, damage, reliability, genetic algorithm.

LANGUE DE L'ARTICLE
Anglais

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