Abstract FR:

La première partie de ce mémoire traite de l'endommagement des composites unidirectionnels charges dans le plan perpendiculaire à l'axe des fibres. L’interaction entre fibre et matrice est traitée comme un problème de contact unilatéral dont la loi de contact est donnée par le critère de Tresca tronque en traction combiné au principe du travail maximum de Hill. La formulation variationnelle de ce problème de contact aboutit à un problème de programmation mathématique dont la fonctionnelle quadratique représente l'énergie totale dissipée. Nous donnons ainsi une première approche de l'endommagement d'un unidirectionnel par fissuration à l'interface fibre-matrice, après avoir contrôlé au préalable les valeurs des caractéristiques homogénéisées du composite dans le domaine élastique. La deuxième partie à été proposée par le CERN en collaboration avec le laboratoire matériaux composites. Le CERN réalise actuellement le projet d'accélérateurs de particules lhc qui permettra d'atteindre dans un anneau de 27km de circonférence une énergie de 1 tev. Pour cela, les ingénieurs feront appel à des aimants supraconducteurs pour maintenir les particules sur leur trajectoire. L’objet de cette collaboration a été l'optimisation du système de support de la masse froide à l'intérieur du cryostat. L’utilisation des composites est justifiée par leurs propriétés physiques qui permettent de respecter les contraintes d'alignement mais également les contraintes d'origines thermiques. Nous présentons les essais expérimentaux effectués sur les différents prototypes ainsi que l'étude du comportement thermoélastique des supports à l'aide du code d'éléments finis mef-mosaic. Grâce aux outils d'homogénéisation, nous avons réalisé les études thermoelastiques des supports des aimants supraconducteurs en déterminant au préalable les caractéristiques homogénéisées des stratifies utilisés, la température variant de 1 à 300 k sur les 300 mm de hauteur du support