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Résumé thèse Laura BALEA

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Comportement de matériaux composites à renforts tricotés élaborés par infusion de résine

 

Laura BALEA - 11 avril 2011

Les textiles tricotés présentent un grand intérêt pour le renforcement de composites et notamment pour la mise en oeuvre de pièces de formes complexes, cependant, l'orientation non alignée des fibres confère au composite des propriétés mécaniques limitées. L'amélioration de ces propriétés nécessite une optimisation de la contexture fibreuse. Dans ce contexte, le travail de thèse vise à étudier le comportement des composites à renforts tricotés et le mettre en relation avec l'architecture du tricot, la nature de la fibre et le comportement du textile sec. Dans un premier temps, le comportement des tricots secs a été étudié en fonction de leur architecture et de la nature de la fibre (verre, basalte et carbone) en se consacrant d'abord aux contextures de référence (côte et jersey), puis en insérant des mèches non tricotés dans la rangée du jersey. Dans une seconde phase, des composites renforcés de ces même contextures ont été élaborés par injection de résine et soumis à des essais de traction. La stéréo-corrélation d'images a été utilisée pour mettre en évidence l'hétérogénéité des déformations due au renfort fibreux et pour expliquer les différences de comportement en fonction de la direction de sollicitation. L'endommagement a été étudié par l'observation des faciès de rupture. Dans une dernière phase, une modélisation semi-analytique du comportement des tricots jersey secs basée sur la théorie de l'élasticité permet d'obtenir un modèle géométrique de la maille jersey quel que soit l'état de déformation du tricot. L'orientation des fibres calculée est utilisée pour alimenter un modèle d'estimation des propriétés élastiques des composites basé sur le principe d'homogénéisation. Les résultats sont comparés avec l'expérience et montrent une bonne corrélation. Ce modèle permet en outre de prendre en compte la présence des mèches insérées dans la rangée du jersey ainsi qu'une extension initiale du renfort avant mise en oeuvre et ainsi, de définir une architecture du renfort optimisée pour améliorer les propriétés du composite.