Vers une modélisation couplée de la dégradation thermo-mécanique d'un matériau composite

C Mercade, D Halm, T Rogaume
unpublished
Lorsqu'un matériau composite carbone époxy est soumis à des flux de chaleur élevés, i.e. lors d'un feu, il subit une dégradation thermique menant à la transformation en profondeur de sa structure. Un nouveau matériau est formé, nommé « charbon », qui possède des propriétés mécaniques moins élevées que celles du matériau dit « sain » [1, 2]. La dégradation thermique induit alors un endommagement mécanique supplémentaire. Dans le but de modéliser les phénomènes menant à la perte des propriétés
more » ... e des propriétés mécaniques du composite, la dégradation thermique du matériau doit être prise en compte. Celle-ci dépend de la température et donc des transferts de chaleur ayant lieu au sein du matériau. Un enjeu fort réside alors en l'obtention d'un modèle prédictif rendant compte des phénomènes couplés que sont l'endommagement mécanique, la dégradation thermique et le transfert de chaleur. Les éléments finis sont utilisés comme outil de simulation. Abstract : When a carbon epoxy composite material is submitted to high heat fluxes, for instance when it is on fire, it undergoes thermal degradation, leading to a deep transformation of its structure. A new material is created, named "char", and its mechanical properties are diminished in comparison to the virgin material [1, 2]. Thus, in order to have a proper simulation of the phenomena leading to the diminution of mechanical properties, it is necessary to take into account the thermal degradation. This degradation depends on temperature and also on heat transfers taking place into the material. As the thermally damaged material has diminished mechanical properties in comparison to virgin material, thermal degradation is considered as a supplementary mechanical damage. A significant aim is therefore to obtain a predictive model taking into account these coupled phenomena which are mechanical damage, thermal degradation and heat transfer. In this perspective, finite element modeling is utilized as modeling tool.
fatcat:3b2hq2ctfnd2bdoeqnlbc4yxkq