19 research outputs found

    L'importance de la coopération intercommunale

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    Después de años el gobierno se ha dado cuenta de la desorganización que hay en el litoral vasco. Aunque parece haber una cooperación transfronteriza, ésta parece no haber dado mucho resultad

    Scale effects on the response of composite structures under impact loading

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    For several years, composite materials have taken a significant part in the realization of structures designed for transport (aeronautical, nautical, automotive. . .). In order to qualify the behavior of such structures, preliminary validation tests have to be done. These specific tests are often very expensive and difficult to set up, especially when the structure dimensions are large (fuselages of aircraft, ship hulls. . .). An alternative way is then to employ small-scale models. The use of these reduced scale structures requires the identification of similitude models allowing the extrapolation of the small-scale model behavior to the real structure. Although largely developed in the case of homogeneous materials, such similitude techniques are not clearly identified for composite materials taking into account the damage evolution during an impact. The purpose of this article is firstly to present existing similitude techniques making it possible to predict the composite structure behaviour from the knowledge of small-scale model response. Secondly, experiments were done on two scale of samples carried out by stratification of unidirectional carbon/epoxy plies. These results were finally compared with the analytical predictions of similitude laws currently used. The aim of this paper is to contribute to similitude laws development applied to composite structures. These laws permit to extrapolate the small-scale model behavior to the real scale one. Existing approaches have been established following two different methods. They are summarized in this paper and applied to impact loadings on two laminated plate scales. In order to complete data collected by ‘‘conventional’’ instrumentation (force transducer, displacement sensor, accelerometer.. .), optical device such as an high-velocity CCD camera, associated with optical techniques for the monitoring of markers, were used. These techniques make possible to compare displacement lines corresponding to each scale. It is shown that existing similitude laws, used for elastic materials, do not allow to simulate the behavior of the real scale when this one is damaged

    Scale effects on the response of composite structures under impact loading

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    For several years, composite materials have taken a significant part in the realization of structures designed for transport (aeronautical, nautical, automotive. . .). In order to qualify the behavior of such structures, preliminary validation tests have to be done. These specific tests are often very expensive and difficult to set up, especially when the structure dimensions are large (fuselages of aircraft, ship hulls. . .). An alternative way is then to employ small-scale models. The use of these reduced scale structures requires the identification of similitude models allowing the extrapolation of the small-scale model behavior to the real structure. Although largely developed in the case of homogeneous materials, such similitude techniques are not clearly identified for composite materials taking into account the damage evolution during an impact. The purpose of this article is firstly to present existing similitude techniques making it possible to predict the composite structure behaviour from the knowledge of small-scale model response. Secondly, experiments were done on two scale of samples carried out by stratification of unidirectional carbon/epoxy plies. These results were finally compared with the analytical predictions of similitude laws currently used. The aim of this paper is to contribute to similitude laws development applied to composite structures. These laws permit to extrapolate the small-scale model behavior to the real scale one. Existing approaches have been established following two different methods. They are summarized in this paper and applied to impact loadings on two laminated plate scales. In order to complete data collected by ‘‘conventional’’ instrumentation (force transducer, displacement sensor, accelerometer.. .), optical device such as an high-velocity CCD camera, associated with optical techniques for the monitoring of markers, were used. These techniques make possible to compare displacement lines corresponding to each scale. It is shown that existing similitude laws, used for elastic materials, do not allow to simulate the behavior of the real scale when this one is damaged

    Développement d'une méthode probabiliste de calcul en fatigue multiaxiale prenant en compte la répartition volumique des contraintes

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    Cette étude concerne le développement d'une méthode de calcul probabiliste de la résistance des structures à la fatigue multiaxiale à grand nombre de cycles. Un panorama des méthodes déterministes et probabilistes est présenté, les prévisions d'une sélection de critères sont confrontées à des résultats d'essais afin de juger de leur qualité. Des essais de fatigue à amplitude constante sous sollicitations simples et combinées ont été réalisés sur des éprouvettes lisses en alliage de titane Ti-6A1-4V. Des essais de fatigue en flexion plane alternée symétrique à deux blocs (bas/haut) répétés alternativement jusqu'à fissuration ont permis de confirmer l'existence d'un seuil en contrainte en dessous duquel les cycles ont une influence négligeable sur la durée de vie de cet alliage. Un modèle probabiliste appliqué à la fatigue multiaxiale à grand nombre de cycles sous chargement d'amplitude constante est proposé en combinant l'approche énergétique et volumique du LAMEFIP au formalisme de Weibull. Tout en concervant les avantages de la formulation déterministe (prise en compte de la répartition volumique des contraintes et des déformations et distinction de tous les cas de chargement), cette proposition prévoit une probabilité de fissuration de la structure avant une durée de vie fixée selon le niveau de contrainte. Le modèle prévoit aussi l'effet d'échelle et permet d'estimer la dipersion de la résistance à la fatique. Les prévisions du modèle proposé sont en bon accord avec l'expérience (sur l'alliage de titane Ti-6Al-4V, la fonte à graphite sphéroïdal EN-GJS800-2 et les aciers C18 recuit, 35CrMo4 trempé revenu). Cette proposition permet de prévoir correctement les courbes P-S-N à partir d'une seule courbe S-N expérimentale. Le développement d'un post-processeur orienté objet de calcul en fatique multiaxiale permet d'appliquer le critère déterministe du LAMEFIP à des éprouvettes entières.BORDEAUX1-BU Sciences-Talence (335222101) / SudocSudocFranceF

    Comportement des vitrages feuilletés sous impacts perforants

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    Les vitrages feuilletés, mis en œuvre dans le secteur du bâtiment sont utilisés essentiellement pour la protection contre le heurt accidentel, contre le risque de blessures et contre le vandalisme et l'effraction. Leur résistance aux chocs et à la perforation, leur rigidité résiduelle après casse de la totalité des couches de verre, la réduction de la projection de fragments et du risque de lacération sont évaluées à l'aide de tests normatifs. Ce travail est une contribution à l'étude expérimentale du comportement à l'impact jusqu'à perforation des vitrages feuilletés. A partir d'une analyse expérimentale de l'impact de corps durs, la chronologie et la phénoménologie du processus d'endommagement des vitrages feuilletés ont été identifiées et ont permis de définir le bilan énergétique de la sollicitation. Les phénomènes mécaniques responsables de la dissipation de l'énergie incidente (fissuration, projection de fragments, déformation du film intercalaire et délaminage à l'interface verre/polymère) ont alors été décrits et quantifiés. Cette étude a montré, pour les catégories d'impacts considérés, la prédominance de la déformation du film intercalaire dans la dissipation d'énergie et la nécessité de considérer conjointement ce mécanisme avec les conditions d'adhésion. Enfin, à l'aide d'un dispositif original d'essais d'impact interrompus qui discrétise l'évolution de l'endommagement, la capacité du vitrage à dégrader l'énergie d'impact a été évaluée au cours du temps. L'évolution de l'endommagement a été décrite et confrontée à la dissipation d'énergie afin de caractériser la résistance à la perforation des vitrages feuilletés.Laminated glass, as used in building applications (protection for shops and commercial building, guarding and balustrading ...), is essentially designed for the protection against accidental shocks, against the risk of injury and against intruders and vandalism. Shock and penetration resistance, residual strength, reduction of fragments projection and laceration risk are evaluated by standard tests. This work is a contribution to the experimental investigation of the impact behaviour until perforation of laminated glass. From an experimental study of the hard body impact, the chronology and phenomenology of the damage evolution were identified and made it possible to define the energy balance of the impact. Then, the mechanical phenomena responsible for input energy dissipation (fragmentation, projection of fragments, interlayer deformation and glass/polymer debonding) were described and quantified. This investigation showed, for the impacts categories used, the preponderance of the interlayer deformation for energy dissipation and the necessity to consider jointly this mechanism with the adhesion conditions. Finally, with an original interrupted impact facility which discretizes damage evolution, the glazing ability to degrade impact energy was evaluated, versus time. The principle of this device is to vary the perforation distance of the projectile for the same input energy. Instrumentation of the latter gives us displacement evolution during the impact. Thus, the damage evolution can be described and compared with the energy dissipation in order to characterize the impact resistance of laminated glass.PARIS-Arts et Métiers (751132303) / SudocBORDEAUX-Arts et Métiers (335222304) / SudocSudocFranceF

    Optimisation de structures composites trouées (Défauts de percage-comportement en fatigue)

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    PARIS-Arts et Métiers (751132303) / SudocSudocFranceF

    Commande non entière et commande robuste non linéaire d'un banc d'essais hydraulique

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    PARIS-Arts et Métiers (751132303) / SudocSudocFranceF

    Caractérisation mécanique et modélisation numérique du comportement des mousses polymériques sous sollicitations statiques et dynamiques. Doctorat Mécanique

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    Les matériaux cellulaires telles que les mousses polymériques sont souvent employés dans des applications de protection et de sécurité passive grâce à leur grande capacité spécifique d'absorption d'énergie et leur facilité de mise en oeuvre. Afin d'optimiser l'utilisation de ces matériaux, il est nécessaire de fournir des données fiables aux codes de calculs numériques pour simuler le comportement de ces matériaux notamment dans des conditions de crash. Il est donc indispensable de caractériser expérimentalement le comportement de ces matériaux au plus proche des conditions réelles qu'ils peuvent subir, tel que des chargement de type impact, à commencer par ceux que l'on peut reproduire objectivement en laboratoire. Ainsi, une barre d'Hopkinson viscoélastique de compression a été développée pour atteindre des grandes vitesses de déformation (de 1000 à 3000 s^(-1), et une roue à grande inertie pour des chargement à des vitesses de déformation moindres (de 100 à 500 s^(-1) . L'emploie de ces dispositifs a permis de montrer la sensibilité de ces matériaux à la vitesse de déformation et à la densité sur leur phase de comportement plateau. Puis, ces mêmes essais réalisés dans de l'eau ont mis en évidence l'importance que prend le gaz contenu dans les cellules lors de sollicitations de compression dynamiques. Enfin, une modélisation par éléments discrets a été mise en oeuvre afin de modéliser le comportement de ces matériaux à l'échelle microscopique. Cette approche "discrète" a permis de mieux appréhender les phénomènes qui régissent le comportement de ces matériaux lors de leur compression. Les premiers résultats issus de ces simulations ont mis en évidence les principaux mécanismes responsable de la localisation des déformation lors de leur compression et ont permis d'identifier qualitativement le rôle de la microstructure sur le comportement de ces matériaux.Expanded cellular materials such as polypropylene foams (EPP) are often used in applications of protection and passive safety owing to their great impact energy absorption and the simplicity of implementation. In order to optimize the use of these materials, it is necessary to provide reliable data to numerical computer codes to simulate the behaviour of these materials in particular under conditions of crash loading. Thus, it is essential to characterize in experiments the behaviour of these materials as close as possible to the conditions they can undergo, such as impact loadings, starting with those, which are realistically possible to reproduce in laboratory. Therefore, a compressive vi scholastic Split Hopkinsoll Pressure Bar (SHPB) was developed to reach high strain rates ('" 1500 8-1), and a fly-wheel with a great inertia w"" adapted for intermediate loading velocities ('" 200 8- 1) . The use of these devices have demonstrated the influence of the foam strain rate and density (from 35 to 150 kg. rn-3 ) on the initial collapse stress and the hardening modulus in the post-yield plateau region. Then, these same tests preformed in a fluid chamber highlighted the high contribution of the gas trapped in the closed cells, curing dynamic loading. Finally, a Discrete Element Method (DEM) was developed to model the behaviour of these materials at microscopy scale. This "discrete" approach makes it possible to better understand the phenomena that govern the behaviour of these materials during their compression. First simulation results highlighted the main mechanisms that can lead to high strain localisation during compression and make it possible to quantitatively identify the influence of the microstructure on the behaviour of these materials.PARIS-Arts et Métiers (751132303) / SudocSudocFranceF
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