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Loi de comportement des Matériaux composites, tutoriel simulation numérique de la fissuration des composites par fatigue en pdf.
Généralités sur les matériaux composites
Notions fondamentales sur les matériaux composites
Définition :
On définit un matériau composite comme étant un assemblage intime de deux ou plusieurs corps non miscibles de natures différentes se complétant et permettant d’aboutir à un matériau hétérogène dont les performances sont supérieures à celles de ses composants pris séparément.
Caractéristiques générales
Un matériau composite est constitué d’une phase continue appelée matrice (liant) et d’une ou plusieurs phases discontinues appelées renfort ou fibre, généralement plus dure et confie au matériau des propriétés mécaniques élevées.
Dans le cas de plusieurs phases discontinues le composite est appelé hybride.
En plus de ces deux constituants de base, il faut ajouter une interface qui assure la compatibilité renfort-matrice et transmet les contraintes de l’un à autre. Des produits chimiques entrent dans la composition mais n’interviennent pas dans le calcul des structures composites [1].
Les propriétés des matériaux composites résultent des :
– Propriétés des matériaux constituants,
– De leur distribution géométrique,
– De leur interaction.
Ainsi pour procéder à la description du matériau composite il est nécessaire de spécifier :
– La nature des constituants et leurs propriétés,
– La géométrie du renfort et sa distribution
– La nature de l’interface renfort-matrice.
Classification des matériaux composites
Les matériaux composites sont classés suivant la forme ou la nature de leurs constituants
on distingue :
Classification selon la forme des constituants :
En fonction de la forme des constituants, on distingue deux grandes classes :
Composites à fibres :
Se sont des composites dont le renfort se trouve sous forme de fibres continues ou discontinues.
Leur orientation affecte considérablement les propriétés mécaniques du matériau.
Composites à particules :
On appelle composite à particule, le matériau dont le renfort se trouve sous forme de particules. Ces dernières sont généralement utilisées pour améliorer certaines propriétés mécaniques du matériau ou de la matrice telles que la rigidité et la tenue à la température.
Dans la plus part des cas, les particules (charges) sont simplement utilisées pour réduire le cout du matériau sans toucher aux caractéristiques [1]. .
Classification selon la nature des constituants :
Ces matériaux sont classés selon la nature de la matrice et le type de renfort qui lui convient, on trouve :
Composite à matrice organique avec :
– des fibres minérales : verre, carbone, …
– des fibres organique : kevlar, polyamide, …
– des fibres métalliques : bore, aluminium,…
Composite à matrice métallique
Se sont des alliages légers et ultra légers d’aluminium de magnésium, de titane :
– des fibres minérales : carbone carbure de silicium.
– des fibres métalliques : bore.
– des fibres métallo-minérales : fibre de bore de carbone de silicium
Composite à matrice minérale (céramique) avec :
– des fibres métallique : bore
– des particules métalliques : cermet
– des particules minérales carbures nitrures …
……….
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