Influence de la séquence d’empilement sur le coefficient de Poisson et sur le comportement mécanique des matériaux composites

Abstract

Les matériaux composites à fibre de carbone noyé dans une matrice organique, occupent désormais une place importante parmi les matériaux de structure. Cependant, leur développement repose encore sur une meilleure connaissance de leur comportement à long terme dans des conditions de sollicitations mécaniques (mode de chargement et la vitesse de sollicitation) qui deviennent plus sévères. Le composite carbone/époxyde préimprégné T300/914 a été choisi comme matériau dans cette étude parce qu’il présente plusieurs particularités en termes de propriétés mécaniques notamment pour les applications aéronautique et aérospatiales (Airbus et Boeing). L’objectif principal de notre étude est de voir l’influence du coefficient de Poisson, ainsi que l’influence de la séquence d’empilement sur le comportement et l’endommagement du composite stratifié. A cet effet, une analyse du comportement en flexion 3-points de plusieurs empilements sous chargement statique alors que l’étude en fatigue cyclique a été menés en contrôle déplacement pour différents niveaux de chargement r pour les empilements [±20]2S et [±25]2S. L’étude statique a montré qu’avec l’augmentation de l’angle d’orientation des fibres θ la rigidité ainsi que la charge maximale à la rupture du stratifié diminue. Par ailleurs, les essais de fatigue permettent d’une part de montrer la perte de charge en fonction du nombre de cycle et d’autre par l’enrigistrement des boucles d’hysthérisis permet le calcul des énergies de dissipation. L’étude expérimentale a été suivie par la détermination de la distribution du champ de contrainte en utilisant la théorie classique des stratifiés. Les résultats sont en bonne corrélation avec celles trouvés par la simulation en utilisant le logiciel ANSYS.