Analyse numérique du comportement d'un matériau composite en utilisant les éléments finis tris-dimensionnel

Abstract

Introduction – L'objectif de cette mémoire est d'étudier le comportement de composite unidirectionnelle en cours et long terme en utilisant les éléments finis trisdimensionnel ; car il y a plusieurs facteurs qui affectent la durabilité de la structure comme la présence des défauts au cours de la construction, fluage, fatigue, humidité, etc. Méthodes – Méthode des éléments finis, le logiciel utilisé dans l'étude est ABAQUS pour obtenir des solutions complète, y compris des contraintes, déformations, réactions. Alors des résultats précis. Apres une observation à l'échelle microscopique on a choisir la distribution des fibres et la forme de la cellule, ensuite des études sont faites sur la longueur, volume et maillage des fibres. Pour savoir l'influence de la fibre rompue sur les fibres voisines sous une force en traction, on a calculé le coefficient de transfert de charge pour des conditions différentes comme la variation dans les longueurs et volumes des fibres, longueurs de la décohésion, les positions des défauts et de plus l'influence du temps sur les résultats. Résultats – Le coefficient de transfert de charge Kr est plus élevée lorsque le volume de fibre est plus grand. Les cellules sans décohésion le transfert de charge pour la fibre voisine à la fibre rompu est plus petit pour les configurations ou les fibres sont distribuées dans la cellule. Les cellules avec décohésion leurs contrainte se distribue et sera plus uniforme sur la longueur de décohésion et ils ont un Kr supérieur que les cellules sans décohésion. Le lieu des ruptures joue un rôle plus important que le nombre des ruptures. De plus lorsque la matrice est visqueuse Kr augmente, avec l'augmentation de longueur d'endommagement. Conclusion – Les cellules sans décohésion, les cellules avec un nombre de fibre minimal et les cellules qui ont un volume de fibre grand ont un coefficient de transfert de charge élevée dans la fibre proche à la fibre rompu. La viscosité (paramètre de temps) de la matrice assure l'écoulement de la matrice.