Endommagement induit par des fissures ellipsoïdales d'orientations multiples dans des matériaux composites à matrices céramiques
Institution:
Bordeaux 1Disciplines:
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La formulation des lois de comportement doit intégrer une définition réaliste des mécanismes microscopiques de déformation et de dégradation. La prise en compte de l'extension limitée des fissures dans des composites tisses et de leur ouverture nécessite une représentation volumique des fissures. Cette modélisation tridimensionnelle permet de préciser l'influence des rapports de forme des fissures et de décrire des phénomènes physiques différents ; multiplication des fissures matricielles de taille fixe et propagation des décohésions fibres matrice. Une fissuration multi-reseaux implique la quantification de la part d'interaction, entre ces réseaux, sur les propriétés élastiques effectives en introduisant un tenseur d'interaction dans la formulation du problème d'homogénéisation. La prise en compte de l'interaction conduit à des prédictions comparables a celles obtenues sans interaction. L'interaction entre deux fissures génère localement deux effets opposes, a la fois un raidissement et un assouplissement du matériau entourant les fissures, qui peuvent se compenser. Macroscopiquement, les modifications des propriétés élastiques effectives du matériau fissure sont du second ordre. La formulation du problème d'homogénéisation en fissures inclinées par rapport aux axes de symétrie matérielle éclaire la réponse macroscopique d'un composite sollicite en traction dans une direction ne coincidant pas avec celles du renfort fibreux. L'évolution de l'anisotropie totale induite est correctement prédite et physiquement expliquée en introduisant seulement deux variables : le nombre et l'épaisseur des fissures inclinées. L'approche micromécanique de ce problème donne la relation entre le suivi macroscopique de l'endommagement et les mécanismes élémentaires de déformation et de dégradation. Cette étude illustre la nécessite d'identifier tous les mécanismes d'endommagement à l'échelle microscopique, de les décrire précisément et de les intégrer aux lois de comportement.