Caract?risation et mod?lisation des r?seaux de fissures pour la pr?diction de la perm?abilit? des r?servoirs composites stratifi?s sans liner

Résumé : La conception de r?servoirs composites sans liner pour les lanceurs spatiaux n?cessite d??tudier la relation entre endommagement et perm?abilit? dans les mat?riaux composites stratifi?s pour proposer des solutions r?pondant ? la fois aux crit?res fonctionnels de r?sistance et de taux de fuite. L?objectif de cette ?tude est de fournir une description pertinente de l??volution de l?endommagement ? l??chelle m?soscopique (i.e. ? l??chelle du pli) et des r?seaux de fissures en r?sultant afin de pr?dire l?apparition de fuites ? travers les composites stratifi?s. Pour ce faire, la d?marche mise en ?uvre combine mod?lisation de l??volution de l?endommagement et essais m?caniques et de perm?abilit?. Dans un premier temps, des proc?dures exp?rimentales sp?cifiques s?appuyant sur des observations par microscopie optique et par microtomographie sous chargement de traction sont propos?es pour caract?riser les interactions et l?agencement entre les endommagements des diff?rents plis en termes de seuil de fissuration, de longueur et de position relative des fissures m?soscopiques. Ensuite, pour caract?riser la percolation des fissures qui transforme des r?seaux de fissures en chemins de fuite, une m?thode de mesure de la perm?abilit? et deux dispositifs exp?rimentaux sont propos?s pour r?aliser des mesures de perm?abilit? sur des tubes sous chargement mono-axial d?une part et bi-axial proportionnel ou non d?autre part. Pour les deux chapitres exp?rimentaux, des r?sultats obtenus pour diff?rents stratifi?s carbone ?poxy mis en ?uvre par placement de fibres automatis? sont pr?sent?s. Enfin, un mod?le d?endommagement multi-?chelles bas? sur les ?nergies de fissurations est introduit pour d?crire les cin?tiques des endommagements m?soscopiques, et des pistes de r?flexion pour le d?veloppement d?un m?so-mod?le de pr?diction des densit?s de points de fuite sont donn?es.
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Mécanique des matériaux [physics.class-ph]. Ecole nationale supérieure d'arts et métiers - ENSAM, 2017. Français. 〈NNT : 2017ENAM0044〉
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Soumis le : lundi 11 juin 2018 - 15:30:07
Dernière modification le : mardi 13 novembre 2018 - 17:18:22
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Hortense Laeuffer. Caract?risation et mod?lisation des r?seaux de fissures pour la pr?diction de la perm?abilit? des r?servoirs composites stratifi?s sans liner. Mécanique des matériaux [physics.class-ph]. Ecole nationale supérieure d'arts et métiers - ENSAM, 2017. Français. 〈NNT : 2017ENAM0044〉. 〈tel-01812568〉

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