Effets de l’endommagement sur le comportement Vibratoire des matériaux sandwichs endommagés

Les effets d’un endommagement progressif sur le comportement vibratoire d’un matériau sandwich sont analysés en terme de fréquence et d’amortissement. L’analyse expérimentale et par éléments finis est menée dans le cas de flexion de poutres. Les caractéristiques dynamiques obtenues expérimentalement et numériquement sont en bon accord et permettent de proposer des indicateurs d’endommagement fiables et sensibles

Analyse expérimentale et par éléments finis de la réponse dynamique d’une structure en matériaux composites

Nous avons étudié les réponses en fréquence de trois structures en matériaux composites: stratifiés, stratifiés avec couche viscoélastique et sandwich. Les propriétés des matériaux en fonction de la fréquence ont été identifiées en confrontant l’analyse expérimentale et calcul par éléments finis. La modélisation a été menée en tenant compte de la dépendance en fréquence des propriétés mécaniques des matériaux. Un bon accord entre les résultats expérimentaux et de la modélisation a été obtenu

Etude expérimentale et modélisation du comportement dynamique des composites stratifiés et sandwichs

Ce travail présente une analyse du comportement dynamique des composites stratifiés et sandwichs. Une étude détaillée est d'abord menée pour caractériser le comportement mécanique en statique et en fatigue de ces matériaux. Ensuite une analyse approfondie est mise en place pour identifier l'amortissement et les propriétés dynamiques des différents matériauX. Les résultats expérimentaux sont comparés à ceux obtenus par une modélisation combinée à une analyse par éléments finis basée sur la théorie des stratifiés avec cisaillement transverse. Une étude paramétrique est mene e sur les matériaux sandwichs, permettant de mettre en évidence comment il est possible d'optimiser l'amortissement de ces matériaux en faisant varier divers paramètres. Enfin la modélisation est appliquée à l'analyse de l'amortissement d'une structure de géométrie simple constituée de différents matériaux. Les réponses en fréquence obtenues à partir de la modélisation sont comparées à celles obtenu par l'analyse expérimentale.The object of this work is to investigate the dynamic behaviour of the laminate and sandwich composites. First, an extensive study is implemented so as to derive the mechanical behaviour in static and fatigue tests of these materials. Experimental investigation of the damping of the different materials is developed using beam test specimens and an impulse technique. Modelling of the damping of a structure constituted of these different materials is implemented considering ftnite element analysis based on the laminate theory taking into account the transverse shear effects. Modelling applied to the experimental results allows us to derive the damping parameters of the materials and constituents. Next, modelling is applied to the analysis of the damping of a simple shape structure constituted of the different materials. The results deduced from modelling are compared with the experimental results for the frequency response of the structure.LE MANS-BU Sciences (721812109) / SudocSudocFranceF

Effect of Fatigue Testing and Aquatic Environment on the Tensile Properties of Glass and Kevlar Fibers Reinforced Epoxy Composites

International audienceThis paper presents the experimental results of the influence of water ageing after mechanical fatigue on glassfiber composites, compared with Kevlar-fiber composites. The tested specimens were subjected to fatigue during various numbers of cycles (100 to 50000). After that, they were immersed into tap water and simulated seawater for different periods (4, 20 and 40 days). Next, the tensile tests were made on the unaged and aged samples in order to determine the evolution of the strength and stiffness under local interactions of the water absorption and fatigue.The obtained results showed that tensile characteristics were clearly affected by the immersion treatment and fatigue loading. In fact, the residual stiffness and residual strength decreased when the immersion time and cycle number of fatigue increased, indicating that the studied composites have experienced some forms of mechanical damage

Influence of hygrothermal ageing on the damage mechanisms of flax-fibre reinforced epoxy composite

International audienceThis paper describes the influence of hygrothermal ageing on mechanical properties and damage behaviour of quasi-unidirectional flax-fibre reinforced epoxy (FFRE) composite. The evolution of water absorption for FFRE composite appears to be Fickian and the kinetics parameters are influenced by the temperature variation. Young’s modulus and tensile strength are clearly affected by the hygrothermal ageing because a significant reduction in Young’s modulus is shown while tensile strength decreases much less for water-saturated composites. The decrease of both properties could be explained by a reorientation of flax microfibrils and the plasticiser effect of water on the matrix, which are both stimulated by moisture absorption. Acoustic emissions analysis combined with scanning electron microscopy enabled investigating the effects of hygrothermal ageing on the process of degradation of flax-fibre composite

Effet de l'humidité sur le comportement mécanique des composites à fibres de lin

International audienceL'utilisation de matériaux composites à matrice Polyester renforcés par des fibres de verre soulève de plus en plus des questions tant au niveau sanitaire qu'environnementale. Une alternative consiste à développer des composites à fibres végétales avec des propriétés mécaniques élevées et un impact environnementale faible. Pour un meilleur développement de ces composites, il est nécessaire d'avoir une information supplémentaire sur leur durabilité. Ce travail présente les résultats expérimentaux de l'effet du vieillissement en eau des matériaux composites à fibres de lin. L'étude expérimentale a été effectuée sur deux stratifiés (unidirectionnel et sergé). Dans un premier temps, les propriétés mécaniques ont été identifiées en fonction de la durée du vieillissement. Dans la deuxième étape, les effets des interactions entre le vieillissement et les mécanismes d'endommagement ont été étudiés avec les techniques d'émission acoustique

Mechanical behavior of recycled polypropylene hemp fiber composite material

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Analyse de l'amortissement des composites sandwichs = Damping analysis of sandwich composites

National audienceDans ce travail nous proposons une évaluation expérimentale et numérique par éléments finis de l'amortissement des matériaux sandwichs. L'analyse expérimentale utilise une poutre en flexion encastrée à une extrémité et l'autre libre avec une excitation impulsionnelle. L'analyse par éléments finis est basée sur la théorie des stratifiés avec cisaillement transverse. Les énergies de déformation dans les diverses couches des matériaux sont déduites des champs des contraintes et des déformations. Les énergies de déformation associées aux amortissements des constituants permettent ensuite de déterminer l'amortissement global de la poutre considérée. Ces analyses ont été appliquées aux matériaux sandwichs dans le cas des vibrations en flexion de poutres. Dans le but d'identifier l'influence des caractéristiques des constituants sur l'amortissement du matériau sandwich, une étude paramétrique a été ensuite effectuée. Cette analyse a permis de mettre en évidence la possibilité d'optimiser l'amortissement de ces matériaux en faisant varier divers paramètres

Numerical modelling of 2D composite solids accounting for local fibre bending stiffness

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