D1 Essais mécaniques des stratifiés

Topique

Les essais mécaniques de ce modèle sont des normes spécifiques aux stratifiés composites. Les deux essais qu'il comprend couvrent deux aspects distincts de leur comportement mécanique : l'essai de traction et l'essai de cisaillement interlaminaire. Chacun de ces deux essais étant conçu pour induire un mode de rupture différent dans le stratifié, ils permettent, ensemble, d'évaluer à la fois son comportement en traction et sa résistance au cisaillement interlaminaire.

L'essai de traction, parmi ces deux essais, mesure la résistance à la traction longitudinale et le module de traction du stratifié. Une éprouvette chargée dans le sens des fibres est soumise à une traction croissante jusqu'à rupture. Une charge appliquée plus élevée entraîne une déformation proportionnellement plus importante dans la partie initiale de la courbe résultante, et cette proportion correspond précisément au module de traction. La charge maximale que l'éprouvette supporte juste avant la rupture détermine, quant à elle, la résistance à la traction longitudinale.

L'essai de cisaillement interlaminaire, pour sa part, mesure la résistance au cisaillement interlaminaire du stratifié. Contrairement à l'essai de traction, cet essai utilise une éprouvette volontairement courte par rapport à son épaisseur, soumise à une flexion trois points avec une portée très réduite. Cette faible portée concentre les contraintes de cisaillement entre les couches du stratifié, provoquant la rupture de l'éprouvette par cisaillement interlaminaire avant la rupture par flexion, ce qui correspond précisément à l'objectif de cet essai.

Ainsi, ce modèle, avec ses deux essais mécaniques initiaux, exploite les données expérimentales pour alimenter deux modèles distincts : l'un décrivant les propriétés élastiques du stratifié, à partir du module de traction et de la résistance à la traction longitudinale mesurés lors de l'essai de traction ; l'autre décrivant le délaminage du stratifié, à partir de la résistance au cisaillement interlaminaire mesurée lors de l'essai de cisaillement sur couche courte. Ce second modèle utilise cette résistance interlaminaire pour évaluer si son critère de propagation du délaminage est respecté.

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