VIEILLISSEMENT HYGROTHERMIQUE DE COMPOSITES A MATRICE PSP PDF Download

Author: Brigitte Guetta
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Languages : fr
Pages : 142

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ETUDE DE POLYSTYRYLPYRIDINES RENFORCES DE FIBRES DE VERRE OU DE CARBONE A DIVERSES SOLLICITATIONS (HUMIDITE, TEMPERATURE, CONTRAINTES MECANIQUES)

Author: Catherine Allié-Eberhardt
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Languages : fr
Pages : 173

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Author: Sofiène Marouani
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Languages : fr
Pages : 38

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L'objectif de cette thèse est d'initier une réflexion sur le vieillissement des matériaux composites utilisés en renforcement des structures du Génie Civil. En effet la méconnaissance de la durabilité des matériaux composites est un frein à leur utilisation. Au cours de ce travail de thèse, nous avons dans un premier temps étudié l’influence des conditions de mise en œuvre sur les propriétés initiales du composite. Dans cette première partie, les composites carbone-Epoxy et carbone-vinylester ont été élaborés par moulage au contact tout en variant le couple Température-Humidité de mise en œuvre et du support béton ainsi que la formulation des systèmes réactifs. Dans la deuxième partie, nous avons sélectionné des cycles de vieillissement reflétant les conditions réelles dans lesquelles travaille le matériau composite en réparation et/ou renforcement des structures. Les composites ont subi un vieillissement accéléré (contrainte thermique, hygrométrique, chimique, thermochimique, hygrothermique, des cycles de gel-dégel,...) pendant 18 mois. En parallèle, nous avons lancé des essais de vieillissement naturel. Un élément prépondérant du vieillissement est le support contact en l’occurrence le substrat béton qui présente un pH basique, ce qui nous a mené à étudier le vieillissement du couple béton-composite. Plusieurs essais de caractérisation de type mécanique ou thermo-rhéologique ont été mis en œuvre afin de suivre l’évolution des propriétés des composites vieillis. La finalité de ce travail de thèse consiste à tester des méthodes de vieillissement représentatives des conditions réelles en génie civil et à développer des essais de caractérisation précis afin de pouvoir déterminer des indicateurs de durabilité fiables. Les résultats enregistrés sur une base de temps de vieillissement programmée entre 0 et 18 mois démontrent que selon le milieu de vieillissement, la nature de la matrice (époxy ou vinylester) et les conditions de mise en œuvre, les propriétés des composite et évoluent différemment au cours du temps

Author: BING.. HU
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Languages : fr
Pages : 96

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LA PRESENTE ETUDE S'INSCRIT DANS LE CADRE DE L'ANALYSE DE LA DURABILITE DE SYSTEMES COMPOSITES A MATRICE POLYMERIQUE SOUS L'EFFET D'ENVIRONNEMENT HYGROTHERMIQUE. SON OBJECTIF EST D'APPORTER UNE CONTRIBUTION A LA COMPREHENSION ET A LA PREVISION DU COMPORTEMENT MECANIQUE DES COMPOSITES EN FONCTION DU VIEILLISSEMENT HYGROTHERMIQUE. LA PREMIERE PARTIE DE CE TRAVAIL CONCERNE L'ETUDE DE L'ABSORPTION D'EAU PAR LES MATERIAUX COMPOSITES. ELLE DEBUTE PAR UNE MISE EN EVIDENCE DU PROCESSUS D'ABSORPTION D'EAU PAR DES MESURES REALISEES SUR UNE LONGUE DUREE. UNE DISCUSSION SUR LES MECANISMES DE L'ABSORPTION EST MENEE AFIN DE MIEUX COMPRENDRE LA VARIATION PHYSICO-CHIMIQUE ET LA DEGRADATION MECANIQUE DES MATERIAUX. UNE ANALYSE STATISTIQUE EST EFFECTUEE SUR LES MESURES EXPERIMENTALES. ELLE CONDUIT A UNE PROPOSITION D'UN MODELE DE FICK MODIFIE EN INTEGRANT CERTAINS PARAMETRES STATISTIQUES PERMETTANT DE DECRIRE LES PROCESSUS D'ABSORPTION. LA SECONDE PARTIE EST CONSACREE A LA MODELISATION DU COMPORTEMENT MECANIQUE DES COMPOSITES VIEILLIS SOUS ENVIRONNEMENT HYGROTHERMIQUE. UNE APPROCHE EXPERIMENTALE EST D'ABORD UTILISEE, A PARTIR D'ESSAIS MECANIQUES, POUR OBTENIR LES CARACTERISTIQUES ELASTIQUES, LES CONTRAINTES ULTIMES ET LA TENACITE DE DIFFERENTS COMPOSITES NON VIEILLIS ET VIEILLIS, DONEES NECESSAIRES POUR DECRIRE LA DEGRADATION DES MATERIAUX. ENSUITE, APRES AVOIR IDENTIFIE LE PARAMETRE HYGROTHERMIQUE DOMINANT DANS LA VARIATION DU COMPORTEMENT MECANIQUE - CONTENU DE L'EAU ABSORBEE M, NOUS AVONS ETABLI LES RELATIONS EMPIRIQUES ENTRE CE DERNIER ET LES CARACTERISTIQUES MECANIQUES DES STRATIFIES ETUDIES. EN CONCLUSION, UNE APPROCHE ANALYTIQUE PERMET DE PREVOIR LA DEGRADATION D'UN STRATIFIE MULTIDIRECTIONNEL A PARTIR DES CARACTERISTIQUES DES PLIS ELEMENTAIRES, CETTE PREVISION AYANT ETE VERIFIEE PAR DES RESULTATS EXPERIMENTAUX.

Author: Ludovic Freund
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Languages : fr
Pages : 0

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Les composites sont devenus des matériaux courants dans l'industrie dès lors que la performance est recherchée. Les matrices polymères renforcées de fibres de verre ou de carbone sont utilisées dans l'aéronautique, l'automobile et le sport pour leurs propriétés spécifiques très élevées. Depuis peu, les fibres naturelles sont envisagées comme renforts pour les matériaux polymères pour concilier performance et écologie. Cependant, l'utilisation de pièces structurales utilisant des fibres végétales se heurte à un inconvénient majeur : leur vieillissement rapide causé par une forte sensibilité à l'humidité. Dans ce mémoire, nous avons cherché à estimer la durée de vie de ces composites à travers une caractérisation de l'endommagement en atmosphère humide du matériau, et une modélisation de son absorption d'humidité. Parmi les différentes fibres végétales disponibles, le lin a été choisi pour renforcer une matrice acrylique de la gamme « Elium ». Cette acrylique de nouvelle génération est un thermoplastique dont la polymérisation peut s'effectuer à froid par ajout d'un catalyseur au même titre que la plupart des thermodurcissables, et permet donc une bonne imprégnation des fibres, et évite tout endommagement thermique des fibres de lin. L'impact du vieillissement hygrothermique du composite sur ses propriétés mécaniques a été étudié en sollicitant le matériau à des cycles d'humidité. Ce protocole a permis de différencier deux effets du vieillissement : la plastification du composite causée par la présence de molécules entre les chaînes polymériques, et l'endommagement de la structure par fragilisation de l'interface fibre/matrice et l'oxydation de la cellulose. Le premier effet est réversible par séchage alors que le second est permanent, et est le plus dommageable pour la structure. Une loi de comportement hydromécanique a pu être déduite de ces essais, et sera utilisée en parallèle d'un modèle de diffusion par éléments finis afin de déterminer l'évolution à long terme des propriétés du composite soumis à un environnement réel. Le modèle prédit une baisse de plus de 50% du module élastique, et 60% de la contrainte à rupture après un temps d'utilisation de seulement un an. Néanmoins, le modèle utilisé se base sur de nombreuses hypothèses, notamment concernant la sensibilité de l'endommagement hydrique à la température. Une étude complémentaire est donc nécessaire afin de définir une réelle durée de vie de ces matériaux.

Author: Riadh Elleuch
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Languages : fr
Pages : 132

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L'OBJET DE CE TRAVAIL EST L'ETUDE DES INTERACTIONS ENTRE LE COMPORTEMENT EN FATIGUE ET LE VIEILLISSEMENT HYGROTHERMIQUE DE MATERIAUX COMPOSITES A RENFORT TISSE ET A MATRICE POLYESTER UTILISES EN CONSTRUCTION NAVALE. NOUS AVONS ANALYSE, LES PROCESSUS DE DEGRADATION SOUS SOLLICITATIONS MONOTONES ET CYCLIQUES DE FLEXION. AU COURS DE L'ESSAI DE FATIGUE, LE SUIVI DE RAIDEUR A ETE ASSOCIE A UNE ANALYSE QUANTITATIVE DE LA TAILLE, DE L'ORIENTATION ET DE LA DISTRIBUTION DES MICROFISSURES. CETTE DEMARCHE A PERMIS DE DEFINIR UN CRITERE DE DUREE DE VIE CARACTERISANT UNE TRANSITION DANS LES MODES D'ENDOMMAGEMENT DU COMPOSITE. CETTE ANALYSE PERMET EGALEMENT DE METTRE EN EVIDENCE LES EFFETS PREPONDERANTS DE LA STRATIFICATION SUR LA CREATION ET LA PROPAGATION DE L'ENDOMMAGEMENT. DE PLUS, NOUS AVONS ETUDIE LES INTERACTIONS ENTRE LE VIEILLISSEMENT ET L'ENDOMMAGEMENT PAR FATIGUE SELON DEUX AXES: * L'ETUDE DE LA TENUE EN FATIGUE DES COMPOSITES PREALABLEMENT VIEILLIS, AFIN DE METTRE EN EVIDENCE LES EFFETS DE LA CREATION HYGROTHERMIQUE DE DEFAUTS PAR DIFFUSION D'HUMIDITE, * L'ETUDE DU COUPLAGE ENTRE L'HUMIDITE ET LA PROPAGATION DE L'ENDOMMAGEMENT SUR LA BASE D'ESSAIS EN AMBIANCE CONTROLEE. DES MESURES DE SORPTION D'EAU EFFECTUEES EN PARALLELE NOUS ONT PERMIS DE PRECISER LES ECHELLES DE TEMPS ASSOCIEES A LA DIFFUSION D'EAU DANS LE COMPOSITE. LES EFFETS DE LA STRATIFICATION SUR LES PROCESSUS DE SORPTION D'EAU ONT ETE EVALUES SUR LA BASE D'UNE MODELISATION NUMERIQUE BASEE SUR LES LOIS DE FICK. LA CREATION HYGROTHERMIQUE DE DEFAUTS (MICROFISSURES, CLOQUAGE OSMOTIQUE) AU COURS DES ETAPES DE VIEILLISSEMENT SE TRADUIT PAR UNE DIMINUTION SIGNIFICATIVE DES DUREES DE VIE DU COMPOSITE. LES INTERACTIONS ENTRE L'HUMIDITE ET LA PROPAGATION DE L'ENDOMMAGEMENT PAR FATIGUE NE PEUVENT METTRE EN JEU QUE DES EFFETS TRES LOCALISES EN FOND DE FISSURE, APRES DIFFUSION CAPILLAIRE DE L'HUMIDITE DANS LES MICROFISSURES CREES LORS DES TOUS PREMIERS CYCLES DE SOLLICITATION. LA DESCRIPTION QUANTITATIVE DES DUREES DE VIE A ETE EFFECTUEE SUR LA BASE D'UNE ANALYSE INTEGRANT LES EFFETS DU VIEILLISSEMENT SUR LES COEFFICIENTS A ET B DES DROITES DE WOHLER DU COMPOSITE. CEUX-CI PERMETTENT NOTAMMENT D'ENVISAGER UNE PREDICTION DES DUREES DE VIE D'APRES LA DETERMINATION DES CARACTERISTIQUES MONOTONES DU COMPOSITE

Author: G. Verchery
Publisher:
ISBN:
Category : Composite materials
Languages : fr
Pages : 776

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Author: Wilhelm Jost
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ISBN:
Category : Diffusion
Languages : en
Pages : 596

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