Durée de vie d'un composite en fatigue statique sous un gradient de contrainte et de température = Composite lifetime, in static fatigue, under non-uniform stress and temperature fields

Olivier de Melo-Loseille (1) , Jacques Lamon (1)

1 LCTS - Laboratoire des Composites Thermostructuraux

Un modèle mécanique est proposé pour le calcul de la durée de vie du composite dans des conditions où champs de température et de contrainte sont non uniformes. Le modèle prend en compte le phénomène de cicatrisation matricielle et les 3 principaux processus d'endommagement en fatigue, identifiés par fractographie M.E.B : fissuration lente des fibres, rupture fragile locale de fibre et rupture par paquet de fibres [1, 2, 3]. Il s'agit d'un modèle multi-échelle fondé sur la rupture des fibres et des fils. Le modèle est confronté à des résultats expérimentaux obtenus en fatigue à 800°C pour un composite SiC/SiC. L'aboutissement du modèle est double. D'une part, il conduit à l'établissement d'une distribution spatiale des durées de vie, en fatigue statique, au sein de la pièce ou de l'éprouvette. Cette loi permet de localiser les zones critiques où la durée de vie est minimale, et de prévoir la durée de vie en fonction de la géométrie. D'autre part, ce modèle permet la définition d'une géométrie en fonction d'une distribution spatiale fixée de durée de vie.

Mots clés: distribution spatiale; durée de vie; fissuration sous critique; cicatrisation matricielle; spatial distribution; lifetime; slow crack growth; self-repairing matrix

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

Olivier de Melo-Loseille, Jacques Lamon. Durée de vie d'un composite en fatigue statique sous un gradient de contrainte et de température = Composite lifetime, in static fatigue, under non-uniform stress and temperature fields. JNC 16, Jun 2009, Toulouse, France. 9 p. ⟨hal-00388962⟩