Abstract FR:

Le probleme mecanique traite dans ce memoire concerne l'estimation des contraintes dans un composite multicouche au voisinage d'un bord libre ou de microfissures. Pour le calcul de ces contraintes, nous faisons appel a deux modeles dits modeles multiparticulaires des materiaux multicouches (m4). Le premier peut etre considere comme un empilement de plaques de reissner-mindlin (5 champs cinematiques par couche) ; le second, simplifie, est une superposition de membranes (2 champs par couche plus un global). La presente these consiste a valider ces m4 par elements finis. On etudie, d'abord, le cas des stratifies (0,90) s et (90,0) s en traction (probleme du bord libre). La comparaison des solutions ef et analytiques des m4 aboutit a la definition d'une zone de confiance dans laquelle les deux approches coincident, zone excluant une petite bande pres du bord, la ou les contraintes ef sont singulieres mais ou les m4 proposent une valeur finie. Une comparaison portant sur les differentes contributions d'energie permet de nous eclairer tant du point de vue mecanique que de la comparaison des methodes (ef et m4). Dans le cas du modele simplifie, le calcul des energies conduit a une analyse de la redistribution des contributions des efforts non pris en compte par ce modele : on definit ainsi des energies de couche et d'interface compatibles avec la realite 3d ef. Une generalisation a des empilements ( 1, 2) s puis a la plaque trouee est egalement proposee. On s'interesse ensuite a la description des champs de contraintes dans les empilements microfissures transversalement. On introduit, ainsi, un concept simple de raideur d'interface qui lie modules de cisaillement et epaisseurs des plis. En conclusion, l'evaluation des efforts transmis, d'une couche a l'autre, par l'interface qui les separe, et des energies associees, nous conforte en vue de l'ecriture d'un critere de delaminage qui porte sur la contrainte maximale au bord, ou sur les energies d'interface, calculees par les m4.