30 juin-2 juil. 2025 Gif-sur-Yvette (France)
Effet de l'épaisseur des plis et de la stratification sur l'interaction entre les plis endommagés dans un composite stratifié à matrice thermoplastique à température cryogénique
Timothée Klein  1, 2@  , Christophe Bois  3@  , Jean-Christophe Wahl  4@  , Caroline Petiot  5@  
1 : Institut de Mécanique et d'Ingénierie de Bordeaux
Université de Bordeaux, CNRS : UMR5295, Arts et Métiers Institute of Technology
15 rue Naudet, 33175 Gradignan -  France
2 : Airbus Central Research and Technology
Airbus Central Research and Technology [Issy-Les-Moulineaux]
Toulouse -  France
3 : Institut de Mécanique et dÍngénierie  (I2M)
Université de Bordeaux, Institut polytechnique de Bordeaux, Centre National de la Recherche Scientifique : UMR5295, Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement : USC1368, Arts et Métiers Sciences et Technologies, HESAM Université
F-33400 Talence -  France
4 : Institut de Mécanique et d'Ingénierie – Bordeaux  (I2M)
Université de Bordeaux (Bordeaux, France)
Université de Bordeaux IUT de Bordeaux - 15, rue Naudet 33175 Gradignan FRANCE -  France
5 : Airbus Central Research and Technology
Airbus

Le développement de réservoirs composites sans liner est un enjeu majeur pour garantir la performance des avions commerciaux du futur. L'endommagement progressif de ce type de structure dû au chargement thermomécanique conduit toutefois à la formation de réseaux de fissures, pouvant impliquer une perte d'étanchéité du système. Il a été montré que l'épaisseur des plis considérés et l'orientation relative entre plis adjacents pouvaient conduire à des phénomènes d'interactions entre plis endommagés, accentuant la connectivité des réseaux de fissure. L'étude porte sur un matériau composite à base de fibres de carbone à matrice thermoplastique en configuration de pli fin (≃70 µm), soumis à un chargement thermomécanique cryogénique (-196°C). Les différentes stratifications comportent un pli orienté à 90° par rapport à la direction de chargement qui est systématiquement à l'origine des premiers endommagements. Les résultats montrent qu'une baisse de l'épaisseur des plis et une augmentation de l'angle de croisement d'un ou des deux plis adjacents permet de diminuer les effets d'interaction entre plis ainsi que la cinétique de fissuration du pli à 90°. La faible épaisseur des plis implique toutefois une réduction de leur capacité à confiner la fissuration du pli à 90°, et des effets de « double » interactions sur plusieurs épaisseurs de pli ont été observées.


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