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Revue des Composites et des Matériaux Avancés

1169-7954
 

 ARTICLE VOL 24/3 - 2014  - pp.319-339  - doi:10.3166/rcma.24.319-339
TITRE
Prédiction du comportement mécanique et étude de l’endommagement d’un composite tressé 3D par une analyse multiéchelle. Application à la conception de réservoirs pour véhicules GNV

TITLE
Prediction of the mechanical behaviour and the damage mechanisms effect of a 3D braided composite material by using a multiscale approach. Application to design of natural gas tanks for vehicles

RÉSUMÉ

Cette étude porte sur la prédiction du comportement mécanique et l’étude de l’endommagement de composites tressés 3D, utilisés pour fabriquer des réservoirs multiformes. D’une part, on cherche à prédire les propriétés effectives du matériau homogénéisé par une approche dite d’homogénéisation multiéchelle à partir de la connaissance des propriétés des constituants, de leur fraction volumique et de leur disposition au sein d’un élément de volume représentatif du matériau hétérogène communément appelé volume élémentaire représentatif (VER). D’autre part, on cherche à avoir accès à des grandeurs locales pour mieux comprendre les mécanismes d’endommagement identifiés expérimentalement et évaluer leur impact sur la chute de rigidité du matériau en cours de chargement. Cette étude du matériau est un prélude au dimensionnement de réservoirs destinés à l’industrie du transport.



ABSTRACT

The present work aims to investigate the mechanical behaviour and the damage kinetics of a 3D braided fabric composite, especially used for natural gas vessels dedicated to the transportation industry. On the one hand, we aim at predicting the macroscopic coefficients of the stiffness matrix by homogenization multiscale approach. For this, we identified a basic unit cell which represents well the composite microstructure. On the other hand, damage mechanisms are analyzed: optical microscopy examinations on damaged specimens revealed several types of defects. We used the same multiscale approach to assess the impact of these defects on the decrease of stiffness. This study of material is a prelude for design of tanks.



AUTEUR(S)
Mamadou ABDOUL MBACKE, Jacques RENARD, Alain THIONNET, Jean-Pierre MATTEI

MOTS-CLÉS
Composite tressé 3D, endommagement, propriété mécanique, approche multiéchelle.

KEYWORDS
Braided fabric composite, damage, mechanical behaviour, multiscale approach

LANGUE DE L'ARTICLE
Français

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