Vers des composites céramiques virtuels = Toward virtual ceramic composites

Martin Genet (1) , Pierre Ladevèze (1, 2) , Gilles Lubineau (1)

1 LMT - Laboratoire de Mécanique et Technologie
2 EADS - Techniques avancées en calcul des structures

Un premier pas vers un modèle multi-échelle et multi-physique - un matériau virtuel - des composites à matrice céramique auto-cicatrisante est présenté dans ce document. Chaque mécanisme - mécanique ou chimique - qui agit sur la durée de vie du matériau à une échelle donnée - fibre ou fil - est introduit dans un cadre de modélisation unique, séparé en deux grandes parties. La partie mécanique est basée sur une représentation hybride - mélangeant des modèles continus et discrets - des réseaux de fissures à l'échelle des fils. Les descriptions de l'état de contrainte et des chemins d'accès de l'oxygène au sein du matériau fissuré ainsi obtenues sont les données d'entrée de la partie physico-chimie. Cette dernière est basée sur un modèle multi-physique - couplant la mécanique et la chimie mises en jeu - de la propagation sous-critique des défauts de surface des fibres, ainsi que sur un modèle de l'environnement chimique immédiat des fibres, permettant ainsi de traiter les propagations reaction- et diffusion-controlled. Elle fournit pour le moment des prévisions de durée de vie des fibres.

Mots clés: micro-mécanique ceramic matrix composites; multi-scale modeling; lifetime prediction; damage mechanics; micromechanics; composites à matrice céramique; modélisation multi-échelle; prédiction de durée de vie; mécanique de l'endommagement

Domaines: Matériaux; Mécanique [physics.med-ph]

Martin Genet, Pierre Ladevèze, Gilles Lubineau. Vers des composites céramiques virtuels = Toward virtual ceramic composites. JNC 16, Jun 2009, Toulouse, France. 9 p. ⟨hal-00387775⟩