Investigation of a 4-point bending test on a sandwich beam to characterize compressive behavior of long fiber composites: modelling and testing

Analyse par dialogue essai calcul d'un essai de flexion 4 points sur éprouvette sandwich pour la caractérisation en compression de composites à fibres longues

Abir Mejdoub (1) , Christophe Bois (1) , Jalal El Yagoubi (1) , Thierry Lorriot (1) , Hervé Wargnier (1)

1 I2M - Institut de Mécanique et d'Ingénierie de Bordeaux

This paper presents a 4-point bending test on an asymmetrical sandwich to characterize the compression behaviour of composite materials.The standardized 4-point bending test (ASTM D3410) leads to a failure close to the loading points as well as debonding between the core material and the laminated skin.The objective of this work is to analyse the possible failure modes and to highlight the most influential parameters in the design of the specimen.The tests are monitored using image correlation in order to identify local phenomena leading to premature failures.The specimenis equipped with 3 longitudinal strain gauges on the face under compression and a 4thone on the face under tension.A comparison between the experimental results and the numerical simulations will be presented with a focus on the influence of the mechanical properties on the adhesive and the foam.

Cet article présente un essai de flexion 4 points sur un sandwich dissymétrique pour caractériser le comportement en compression des matériaux composites. L’essai de flexion 4 point normalisé (ASTM D3410) introduit une rupture au niveau des appuis et une décohésion entre le nid d’abeilles et le stratifié. L’objectif de ce travail est d’analyser les modes de ruines parasites susceptibles d’apparaitre et de mettre en évidence les paramètres les plus influents dans la conception d’un dispositif expérimental (montage, éprouvette). Les essais sont suivis par corrélation d’images afin d’identifier les phénomènes locaux perturbant la ruine en compression. L’éprouvette est équipée de 3 jauges de déformation longitudinales sur la face en compression et une 4èmesur la face en traction. Une confrontation entre la partie expérimentale et la partie numérique est présentée avec une étude de l’influence des propriétés mécaniques de l’adhésif et de la mousse.

Mots clés: compression; damage; buckling; composite

Mots clés: ompression; endommagement; flambement; composite

Domaines: Matériaux et structures en mécanique [physics.class-ph]

Abir Mejdoub, Christophe Bois, Jalal El Yagoubi, Thierry Lorriot, Hervé Wargnier. Analyse par dialogue essai calcul d'un essai de flexion 4 points sur éprouvette sandwich pour la caractérisation en compression de composites à fibres longues. 21ème Journées Nationales sur les Composites, École Nationale Supérieure d'Arts et Métiers (ENSAM) - Bordeaux, Jul 2019, Bordeaux, Talence, France. ⟨hal-02420683⟩