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Revue des Composites et des Matériaux Avancés

1169-7954
 

 ARTICLE VOL 12/1 - 2002  - pp.139-162  - doi:10.3166/rcma.12.139-162
TITRE
Analyse multiéchelle des effets du vieillissement sur la tenue mécanique des composites à matrice organique

RÉSUMÉ
L'utilisation des composites à matrice organique dans des applications aéronautiques à longue durée de vie conduit à étudier les couplages entre le chargement thermomécanique et les effets du vieillissement thermique. Le vieillissement thermique provoque des phénomènes complexes à l'échelle moléculaire qui peuvent altérer considérablement les propriétés mécaniques et réduire la durée de vie des matériaux composites. Le but de cet article est de présenter notre approche pour tenir compte des différents aspects (comportement viscoélastique, endommagement thermomécanique, dégradations résultantes du vieillissement physique et chimique) dans un modèle multiéchelle. Nous montrons que la thermo-oxydation a des effets significatifs sur la résistance des stratifiés, même si seulement quelque plis sont affectés par l'oxydation en surface. Deux matériaux composites (à fibres de carbone et résine époxy ou bismaléimide) ont été étudiés.


ABSTRACT
The use of organic-matrix composites for long lifetime aeronautics applications leads to study the coupling effects between thermo-mechanical loading and thermal ageing. Thermal ageing induces complex phenomena at the molecular scale which can considerably change the mechanical properties and reduce composite lifetime. The aim of this contribution is to present our approach to take into account various aspects such as viscoelastic behaviour, thermo-mechanical damage and degradations resulting from physical and chemical ageing, in a multi-scale model. Thermal-oxidation is shown to have significant effects on laminate strength, even if only few plies are affected by oxidation near the free surfaces. Two composite materials (carbon fibre/epoxy or bismaleimide resin) were studied.


AUTEUR(S)
David LÉVÊQUE, Anne SCHIEFFER, Anne MAVEL, Nicolas CHEMINEAU, Jean-François MAIRE

MOTS-CLÉS
modèle multiéchelle, composites à matrice organique, vieillissement thermique, comportement viscoélastique, durabilité.

KEYWORDS
multiscale model, polymer-matrix composites, thermal ageing, viscoelastic behaviour, durability.

LANGUE DE L'ARTICLE
Français

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