Etude multi-échelles des contraintes résiduelles de fabrication dans un matériau composite méso-structuré

Emmanuel Lacoste (1) , Frédéric Jacquemin (1) , Sylvain Fréour (1)

1 GeM - Institut de Recherche en Génie Civil et Mécanique

Cet article traite du calcul des contraintes résiduelles de cuisson dans le Hextool® [1], un matériau composite carbone - organique, qui se présente comme un mat à renforts mésoscopiques courts. Une modélisation multiéchelles de son comportement mécanique a été effectuée à l'aide d'un modèle d'homogénéisation " à champ moyen " (modèle autocohérent d'Eshelby-Kröner [2,3]). Une méthode en deux étapes est utilisée, afin de représenter la microstructure des renforts unidirectionnels, puis la mésostructure du pli Hextool, et permet de calculer les propriétés effectives du matériau, ainsi que les contraintes locales (résiduelles et de service). Des données expérimentales ont permis d'établir la cinétique de cuisson de la résine, et de modéliser son durcissement, qui est pris en compte de façon incrémentale. Les résultats indiquent que les contraintes résiduelles impactent fortement la résistance du matériau en service.

Mots clés: composites; contraintes résiduelles; fabrication; multiéchelles

Domaines: Mécanique des matériaux [physics.class-ph]; Mécanique des matériaux [physics.class-ph]

Emmanuel Lacoste, Frédéric Jacquemin, Sylvain Fréour. Etude multi-échelles des contraintes résiduelles de fabrication dans un matériau composite méso-structuré. 17èmes Journées Nationales sur les Composites (JNC17), Jun 2011, Poitiers-Futuroscope, France. pp.45. ⟨hal-00597915⟩