Multi-scale modelling and characterisation of the elastic anisotropy of plant fibres in reinforcing composite materials

Modélisation multi-échelle et caractérisation de l'anisotropie élastique de fibres végétales pour le renforcement de matériaux composites

Richard Ntenga (1)

1 LAMI - Laboratoire de Mécanique et Ingénieries

It is necessary to know the mechanical properties of plant fibers to ensure the reliability of composite structures made ​​from these fibers. The objective in this thesis was to develop a methodology for modeling and characterization of the elastic anisotropy of plant fibers. The study is multi-scale, allowing to take into account the hierarchical stucture responsible for the overall characteristics of the fiber in a finite element numerical modeling of elastic properties. The experimental work focused on the one hand, the morphological characterization and physico-chemical plant on a new fiber Rhecktophyllum camerunense (RC) and secondly, on the implementation and characterization of unidirectional composites Sisal / RC and Epoxy / Epoxy. The data obtained were incorporated into a micromechanical model to estimate proved completely elastic properties of used plant fibers

l est nécessaire de connaître les propriétés mécaniques des fibres végétales pour garantir la fiabilité des structures en composites à base de ces fibres. L'objectif poursuivi au cours de cette thèse était donc de développer une méthodologie de modélisation et de caractérisation de l'anisotropie élastique des fibres végétales. L'étude menée est de type multi-échelle, ce qui a permis de prendre en compte la stucture hiérarchique responsable des caractéristiques globales de la fibre, dans une modélisation numérique par éléments finis des propriétés élastiques. Le travail expérimental s'est focalisé, d'une part, sur la caractérisation morphologique et physico-chimique d'une nouvelle fibre végétale le Rhecktophyllum camerunense (RC) et d'autre part, sur la mise en oeuvre et caractérisation des composites unidirectionnels Sisal/Epoxyde et RC/Epoxyde. Les données obtenues ont été intégrées dans un modèle micromécanique avéré afin d'estimer complètement les propriétés élastiques des fibres végétales utilisées

Mots clés: fibres végétales; anisotropie; élasticité

Domaines: Biologie végétale; Chimie organique

Richard Ntenga. Modélisation multi-échelle et caractérisation de l'anisotropie élastique de fibres végétales pour le renforcement de matériaux composites. Biologie végétale. Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II; Université de Yaoundé, 2007. Français. ⟨NNT : 2007CLF21759⟩. ⟨tel-00718126⟩