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Description phénoménologique des dégradations dans les matériaux composites stratifiés

Par VIOLEAU David, Mai 2009

Les matériaux composites sont très utilisés dans le monde industriel et trouvent des applications aussi bien dans le domaine du transport (aéronautique, aérospatial, maritime, ferroviaire...) que dans le domaine des loisirs et du sport car ils permettent d’atteindre des performances que les matériaux classiques ne peuvent fournir. Dans l’industrie aéronautique, qui est le domaine de prédilection des stratifiés, les composites sont apparus dans les années 80 sur les structures secondaires des avions telles que la gouverne de direction, l’empennage... L’A380 d’Airbus comporte aujourd’hui près de 25% en masse de matériaux composites dans des structures secondaires mais aussi vitales telles que le caisson central de voilure.

La réduction des coûts de développement reste une des préoccupations principales des industriels. La conception et la réalisation d’une structure en composites nécessitent actuellement de nombreux (et coûteux) essais allant jusqu’à la rupture de plusieurs avions complets. Les ingénieurs travaillent donc beaucoup pour remplacer les essais réels par des essais en simulation numérique, démarche appelée Virtual Testing. Le Virtual Testing permet de limiter les coûts liés aux essais, mais il s’accompagne nécessairement de travaux de recherches afin de développer des modèles de simulation dans lesquels les organismes de certification pourront avoir réellement confiance.
Pour proposer des simulations satisfaisantes, il est indispensable de connaître parfaitement le matériau constitutif des structures étudiées. Cet article fait donc le point sur les dégradations qui apparaissent aussi bien à l’échelle microscopique qu’à l’échelle macroscopique (échelle de la structure) dans les composites stratifiés......

La suite dans le PDF joint.


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