Comportement à l'impact et post-impact d'un composite lin/polyamide 11 élaboré par thermocompression

Résumé : Cette étude porte sur le comportement à l’impact et post-impact d’un composite 100% biosourcé, à fibres de lin et à matrice Polyamide 11. Une première étape a consisté à optimiser les paramètres de mise en oeuvre par thermocompression de ce composite. Deux types de tissus unidirectionnels de lin (A et B) ont été testés, ainsi que deux conditionnements de la résine PA11 : sous forme de film ou de poudre. Tout d’abord, les niveaux de température et de pression ont été optimisés sur un « premier set » de composites, élaborés à partir de lin A et de poudre de Polyamide 11. Ensuite, un « deuxième set » de composites a été étudié pour optimiser le choix des constituants. L’ensemble des composites fabriqués a été testé en traction, par DMA et par des mesures de taux de porosité. Il a été montré que la configuration optimale était obtenue avec le lin B et le Polyamide 11 sous forme de film, élaborée avec une température de 210°C et des paliers de pression de 25, 40 et 65 bars. Une analyse des endommagements créés en traction dans ce composite a été réalisée en couplant des observations par MEB et des enregistrements par émission acoustique. Il a ainsi été possible d’identifier quatre classes d’endommagement dans les composites [0]4 et [90]4, et cinq classes dans les composites [±45]s. Chacune de ces classes a été associée à une forme d'onde acoustique et à un type d’endommagement observé. La deuxième partie de ce travail a consisté à étudier l’influence d’un impact de 3,6J sur le comportement en traction et en compression de quatre séquences d’empilement : unidirectionnel [0]8, alterné [0/90]2s, sandwich [02/902]s et multidirectionnel [45/0/-45/90]s. Les grandeurs caractéristiques du comportement à l’impact ont tout d’abord été déterminées pour les quatre drapages.Les endommagements créés par l’impact ont été analysés par différentes techniques : observations visuelles,mesures topographiques, C-scan par ultrasons, et micro-tomographie. Les résultats ont montré que les configurations qui s’endommagent le moins à l’impact sont les drapages alterné et multidirectionnel. Les échantillons impactés ont ensuite été sollicités pour déterminer leurs propriétés post-impact, et les comparer aux résultats obtenus sur éprouvettes saines. Des essais de traction et de compression ont été réalisés sur cinq éprouvettes de chaque configuration. Lors de ces essais, les endommagements ont été suivis par émission acoustique, et les champs de déformation ont été mesurés par corrélation d’images. Les résultats ont montré que,grâce à la présence des plis à ±45°, le composite multidirectionnel présente les meilleures propriétés résiduelles.Enfin, un modèle post-impact a été mis en place, permettant, dans une première approche, en appliquant un module dégradé dans la zone impactée, de retrouver globalement les champs de déformations expérimentaux mesurés sur les différents drapages.
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Autre. ISAE-ENSMA Ecole Nationale Supérieure de Mécanique et d'Aérotechique - Poitiers, 2016. Français. <NNT : 2016ESMA0017>
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Soumis le : vendredi 27 janvier 2017 - 08:35:07
Dernière modification le : vendredi 2 juin 2017 - 04:47:14
Document(s) archivé(s) le : vendredi 28 avril 2017 - 14:54:43

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Yann Lebaupin. Comportement à l'impact et post-impact d'un composite lin/polyamide 11 élaboré par thermocompression. Autre. ISAE-ENSMA Ecole Nationale Supérieure de Mécanique et d'Aérotechique - Poitiers, 2016. Français. <NNT : 2016ESMA0017>. <tel-01447572>

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