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Revue des Composites et des Matériaux Avancés

1169-7954
 

 ARTICLE VOL 27/3-4 - 2017  - pp.335-356  - doi:10.3166/rcma.2017.00024
TITRE
Analyse numérique du comportement de fissure soumise à des contraintes résiduelles dans les composites à matrice métallique

TITLE
Numerical analysis of crack behavior subjected to residual stresses in the metal matrix composites

RÉSUMÉ

De l’élaboration des composites à des températures relativement élevées résultent des contraintes résiduelles fortement localisées dans la fibre et la matrice au voisinage très proche de leur interface. Ces contraintes de cisaillement mettent la fibre en compression et la matrice en tension. L’objectif de ce travail est donc d’étudier, tridimensionnellement par la méthode des éléments finis, l’effet de ces contraintes sur le comportement de fissures initiées dans un composite constitué d’une matrice en aluminium (Al) renforcée par des fibres en alumine (Al2O3). Ce comportement est analysé en termes de variation des facteurs d’intensité de contraintes en modes I, II et III. L’effet de la taille de la fissure, de son orientation, de sa localisation, de sa propagation et de sa pénétration a été mis en évidence.



ABSTRACT

From the elaboration of composites at relatively high temperatures, result the residual stresses highly localized in the fiber and the matrix in the nearest vicinity of their interface. These shear stresses put the fiber in compression and the matrix in tension. The objective of this work is to study, three-dimensionally by the finite element method, the effect of these constraints on the behavior of cracks initiated in a composite of a matrix of Al fiber reinforced Al2O3. This behavior is analyzed in terms of variation of the stress intensity factor in modes I, II and III. The effect of the size of the crack, its orientation, its localization, its propagation as well as its penetration has been highlighted.



AUTEUR(S)
Sara RAMDOUM, Boualem SERIER, Farida BOUAFIA, Hamida FEKIRINI

MOTS-CLÉS
matrice, fibre, fissure, contraintes résiduelles, localisation, facteur d’intensité de contraintes, propagation.

KEYWORDS
matrix, fiber, crack, residual stresses, localization, stress intensity factor, propagation.

LANGUE DE L'ARTICLE
Français

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