Abstract FR:

Un nouveau modèle théorique de coque axisymétrique composite multicouche appartenant à la famille des éléments finis sinus (modèles initiés par Touratier) est présenté. Ce modèle permet d'assurer la continuité des contraintes de cisaillement transversal aux interfaces des couches. L'étude est réalisée en statique et en dynamique. La validité du modèle est testée sur des problèmes pour lesquels une solution exacte existe, A défaut, des éléments finis du code de calcul Abaqus sont utilisés comme référence. L'approximatoin du champ de déplacement sous d'abord l'hypothèse de petites perturbations et ensuite de déplacements modérés a permis d'établir les équations du mouvement et les conditions aux limites par le principe des puissances virtuelles. Les solutions analytiques ont permis de valider la nouvelle cinématique. Trois éléments finis de type C#1 basés sue ce modèle sont développés pour les structures composites et implantés dans le code de calcul Abaqus: - Le premier élément fini est destiné à modéliser les poutres droites épaisses ou modérement épaisses. Cet élément comporte trois noeuds à dix degrés de liberté; - Le deuxième élément concerne la modélisation des poutres courbes ; il est riche en degrés de liberté "treize" ; les interpolations utilisées sont d'ordre quatre pour répondre aux problèmes numériques de verrouillage en membrane et en cisaillement transversal. Enfin, le troisième élément est destiné à modéliser les coques axisymétriques cylindriques, Il est du même type que l'élément de la poutre courbe. Les tests nécessaires et indispensables sont effectués sur l'ensemble de ces éléments: tests de convergence des contraintes et des déplacements, de verrouillage et de distorsion du maillage. Des simulations numériques sur des structures composites stratifiées et sandwichs sont développées dans le but d'améliorer la précision de résultats. Les différents résultats obtenus sont comparés avec ceux issus du code de calcul Abaqus. La sensibilité aux effets de bord est également examinée.