Titre original :

Études des champs cinématique et thermique pour l’analyse des effets dissipatifs associés à l’endommagement sous des sollicitations statiques et dynamiques simples et multiaxiales des matériaux composites stratifiés

Titre traduit :

Studies of kinematic and thermal fields for analysis of dissipative effects associated with damage under simple and multiaxial static and dynamic loadings for laminate composite materials

Mots-clés en français :
  • Corrélation d'images numériques

  • Stratifiés
  • Fibres de verre
  • Résines époxydes
  • Composites -- Fatigue
  • Matériaux -- Essais dynamiques
  • Imagerie infrarouge
  • Tomographie
  • Dissipation d'énergie
  • Langue : Français
  • Discipline : Mécanique, Énergétique et Sciences des matériaux
  • Identifiant : 2015LIL10095
  • Type de thèse : Doctorat
  • Date de soutenance : 09/10/2015

Résumé en langue originale

Cette thèse s’inscrit dans une démarche originale pour les matériaux composites stratifiés (verre/époxy) consistant à développer des protocoles expérimentaux adaptés aux essais de fatigue classique et aux essais d’auto-échauffement multiaxiaux pour trois types de sollicitations: Traction, cisaillement pur et traction-cisaillement combinés via un montage Arcan. Ces protocoles permettent de traiter des bilans locaux d’énergie et s’appuient sur des techniques d’imagerie qualitative et quantitative, en combinant deux techniques d’imagerie: la première technique concerne la thermographie infrarouge par La méthode de lissage 2D permettant d’étudier séparément les effets dissipatifs, et les effets thermoplastiques. Les effets dissipatifs sont les responsable de l’endommagement par fatigue de la structure. La corrélation d’images digitales a permis d’accéder aux champs cinématiques pour pouvoir estimer l’énergie de déformation localement mise en jeu sur un cycle de chargement, et de la comparer à l’énergie dissipée. Une étude qualitative a été faite sous tomographe pour caractériser les mécanismes de d’endommagement suite à un essai de fatigue pour les trois types de sollicitation.

Résumé traduit

In this thesis the original approach for laminated composite materials (glass / epoxy) of developing experimental protocols adapted to test conventional fatigue and self-heating tests in multiaxial for three types of loading: traction, pure shear and combined tensile shear using Arcan mounting. This method has been adapted to rapid determination of damage threshold of laminate composites. These protocols allow to deal with local energy balance and are based on qualitative and quantitative image processing techniques. It combines two image processing techniques: Infrared thermography method and digital image correlation. The Infrared thermography method through 2D smoothing allowsstudying separately dissipative effects which are related to for fatigue damage of the structure and thermoelastic effects accompanying self-heating tests. While the digital image correlation gives access to kinematic fields and estimation of the strain energy locally into play on a loading cycle, and compare it to the energy dissipated. A qualitative study was made under tomography to characterize the mechanisms of damage during fatigue testing for the three types of stress.

  • Directeur(s) de thèse : Panier, Stéphane - Chaki, Salim
  • Laboratoire : École nationale supérieure des techniques industrielles et des mines (Douai, Nord). Département Technologie des Polymères et Composites et Ingénierie Mécanique
  • École doctorale : École doctorale Sciences pour l'ingénieur (Lille)

AUTEUR

  • Loqmane, Hicham
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