Mechanical behaviour of woven composite under multiaxial loading conditions by using a modified arcan fixture

Étude numérique et expérimentale du comportement mécanique d'un composite tissé sous chargement multiaxial à l'aide d'un montage arcan modifié La connaissance du comportement mécanique des matériaux composites est un challenge scientifique mais également un défi industriel. En effet, il est crucial d'anticiper la réponse du matériau en service et en particulier l'apparition de l'endommagement. Dans ce travail de thèse, un matériau composite tissé en fibres de carbone et matrice époxy est considéré. En particulier, son comportement est étudié sous sollicitations multiaxiales. Un modèle élastoplastique couplé avec l'endommagement a été développé pour caractériser le comportement non linéaire du composite. Un procédé d'infusion sous vide a été utilisé pour fabriquer les plaques composites et une série d'essais suivant les normes ASTM a été réalisée pour obtenir les propriétés mécaniques du matériau et afin de permettre l'identification et la validation du modèle. Un montage expérimental basé sur le principe d'Arcan a été conçu afin de permettre d'étudier le comportement mécanique des matériaux composites sous chargement biaxial. Une enveloppe des contraintes conduisant à l'endommagement dans le plan (contrainte normale - contrainte de cisaillement) a pu ainsi être déterminée. Le modèle constitutif a été implémenté dans ABAQUS/Explicit en utilisant une subroutine VUMAT pour étudier l'effet de l'endommagement diffus induit par le cisaillement sur les propriétés longitudinales du matériau. Un test en deux étapes a été proposé afin d'identifier le paramètre de couplage entre les endommagements. Le modèle a été validé par comparaison avec des résultats d'essais réalisés sur des éprouvettes de traction hors axes, des éprouvettes percées et des essais biaxiaux de type Arcan