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Revue des Composites et des Matériaux Avancés

1169-7954
 

 ARTICLE VOL 12/1 - 2002  - pp.117-137  - doi:10.3166/rcma.12.117-137
TITRE
Endommagement de stratifiés C/époxyde induit par fatigue thermique sous atmosphères neutres et oxydantes

RÉSUMÉ
Cette étude s'inscrit dans le cadre du programme « Recherche aéronautique sur le supersonique » et a pour objectif de caractériser l'endommagement de stratifiés carbone/époxyde soumis à des cyclages thermiques (entre ­50 °C et 180 °C) sous atmosphère neutre (azote pur) et oxydantes (air sec et oxygène pur). Ces essais sont réalisés sur trois stratifiés composites carbone/époxyde différents : unidirectionnels, croisés [03 /903 ]S et quasiisotrope [45/0/-45/90]S . L'étude est réalisée suivant une approche locale par le biais d'observations par microscopie optique, microscopie électronique à balayage et radiographie X. Ces observations ont permis de préciser les conditions d'apparition et de développement d'endommagements comme le retrait de matrice, les décohésions fibre/matrice, la fissuration matricielle transverse et le délaminage. Une approche plus globale consistant en des essais gravimétriques a permis d'obtenir les évolutions de masse pour chaque stratifié au cours du cyclage thermique. Cette étude expérimentale montre qu'un couplage entre l'oxydation de la matrice et les contraintes thermomécaniques cycliques induites par les variations de température est à l'origine d'une accélération des processus d'endommagement.


ABSTRACT
The aim of this study, which is part of the "supersonic aircraft research program", is to characterise the damage in carbon/epoxy laminates submitted to thermal cycling between ­50°C and 180°C in neutral (nitrogen) and oxidative (air and oxygen) atmospheres. These tests are performed with three different laminates: unidirectional, cross-ply [03 /903 ]S and quasi isotropic [45/0/-45/90]S . The study is conducted following a local approach through observations by optical microscopy, SEM and X radiographs of damage as matrix shrinkage, debondings, transverse matrix cracks and delamination. A global approach consisting of weight measurements shows the weight loss evolution for each laminate during thermal cycling tests. Coupling between oxidation and thermo-mechanical cyclic stresses due to temperature variations could be at the beginning of the damage process acceleration.


AUTEUR(S)
Sandrine ROUQUIÉ, Marie-Christine LAFARIE-FRENOT

MOTS-CLÉS
composite à matrice organique, fissuration de la matrice, cyclage thermique, environnement, oxydation.

KEYWORDS
polymer-matrix composites, transverse matrix cracks, thermal cycling, environment, oxidation.

CITATIONS
rcma.revuesonline.com/revues/15/citation/5050.html

LANGUE DE L'ARTICLE
Français

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