Essais multiaxiaux traction-torsion sur composites à renforts 3D : identification de l'enveloppe des premiers endommagements et des mécanismes associés

Autor: Tableau, Nicolas, Aboura, Zoheir, Khellil, Kamel, Laurin, Frédéric, Schneider, Julien
Přispěvatelé: Safran Aircraft Engines, Roberval (Roberval), Université de Technologie de Compiègne (UTC), DMAS, ONERA, Université Paris Saclay (COmUE) [Châtillon], ONERA-Université Paris Saclay (COmUE), École Nationale Supérieure d'Arts et Métiers (ENSAM) - Bordeaux
Jazyk: francouzština
Rok vydání: 2019
Předmět:
Zdroj: 21ème Journées Nationales sur les Composites
21ème Journées Nationales sur les Composites, École Nationale Supérieure d'Arts et Métiers (ENSAM)-Bordeaux, Jul 2019, Bordeaux, Talence, France
Popis: International audience; This study focuses on the experimental identification of the first damage envelope in a 3D woven composite withpolymer matrix, under multi-axial loadings including combined in-plane tension and out-of-plane shear loadings (σ−τenvelopes). Simultaneous Tensile-Torsion tests on rectangular bars were performed to induce different multi-axialstress states. To enable envelopes identification, onset of the first damage has been evaluated thanks to the correlationof various and complementary investigation measurement techniques, such as Stereo-Digital Image Correlation (Stereo-DIC), Acoustic Emission (AE) and in-situ microscopic observations. In addition, a specific data reduction process hasbeen used to manage accurate quantification of the stress state induced by the multi-axial loadings. Based on thesefindings, both σ11-τ13 et σ22-τ23 envelopes were identified on a 3D woven composite material wit polymermatrix. Using microscopic observations, damage mechanisms (type and localization) related to the multi-axial loadingswere identified. In addition, thanks to the strain fields measured by the Stereo-DIC on the material surface, particularrelations between the multi-axial loadings and the 3D woven architecture have been established.; Cette étude porte sur l'identification expérimentale de la première enveloppe d’endommagement d’un composite tissé3D à matrice époxy, soumis à des chargements multiaxiaux. Des tests simultanés de traction et de torsion sur des barres rectangulaires ont été réalisés pour induire différents états de contraintes multiaxiales de traction dans le plan et decisaillement hors du plan (enveloppes σ-τ). Pour permettre l’identification des enveloppes, l’apparition des premiers endommagements a été évaluée grâce à la corrélation de diverses techniques de mesure d’investigation complémentaires, telles que la corrélation d’images numérique, l’émission acoustique (AE) et les observations microscopiques in situ. De plus, un processus spécifique de réduction des données a été utilisé pour gérer une quantification précise de l'état de contrainte induite par les charges multiaxiales. Sur la base de ces travaux, les enveloppes σ11-τ13 et σ22-τ23 ont été identifiées sur un matériau composite à matrice polymère et renfort tissé 3D. À l'aide d'observations microscopiques, les mécanismes d'endommagement (type et localisation) liés aux charges multiaxiales ont été identifiés. De plus, grâce aux champs de déformation mesurés par le stéréo corrélation d’images, des relations particulières entre les chargements multiaxiaux et l’architecture tissée en 3D ont été établies
Databáze: OpenAIRE