Approche micromécanique pour la modélisation du comportement élastoplastique des composites

Topic outline

  • Section publique

    applications aux mortiers de résine

    Thèse doctorat 2008 FR

    Catégorie : Génie civil

    Laboratoire de mécanique et matériaux du génie civil (Cergy-Pontoise, Val d'Oise)

    Mots clés : mortiers de résineahomogénéisationaélasticitéaplasticitéaorientation des inclusions Mori-Tanaka,

    Auteur : Huy Gia Nguyen

    Directeur de thèse : sous la direction de Elhem Ghorbel

    Publication autorisée par le jury

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    Résumé : Ce travail propose un modèle d homogénéisation permettant de prédire le comportement élastoplastique de mortiers de résine. L influence de la géométrie des granulats, de leurs orientations et des porosités sont étudiées. Dans la phase élastique, les comparaisons entre résultats numériques et expérimentaux (propagation des ondes ultrasonores) montrent que le modèle permet une prédiction satisfaisante du comportement de ces mortiers. Dans la phase plastique, la méthode des modules tangents est adoptée et une approximation isotrope du tenseur des rigidités de la matrice est construite pour évaluer le tenseur d Eshelby. Les écrouissages isotrope et cinématique sont pris en compte. Des essais ont été réalisés sur des composites à matrice organique et renforts courts. Les comparaisons avec ces résultats et d autres issus de la littérature (composites à matrices métalliques) montrent que le modèle non linéaire implémenté prédit de façon convenable l ensemble des valeurs expérimentales.

    Résumé : This work presents an homogenization model to simulate the elastoplastic behavior of resin mortars. The influence of the geometry and the spatial orientations of aggregates was introduced as well as the presence of porosity. In the elastic phase, comparisons between simulations and experimental results (ultrasonic wave propagation method) show that the model provides satisfactory predictions of the behaviors of epoxy resin-based mortars. In plastic phase, the equivalent behavior has been implemented using the tangent modulus approach and an isotropic approximation of the matrix tensor rigidities was build in order to compute the Eshelby tensor. Isotropic and kinematics hardening laws have been implemented. In order to validate the model, tests were performed on organic matrix composites and short reinforcements. Comparisons were also made with results from the literature on metal matrix composites. The proposed modeling adequately predicts the overall experimental results.

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