Étude du comportement mécanique d’une plaque composite de type verre/polyester soumise à un impact à faible énergie
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Date
2016-02-24
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Abstract
الملخص(بالعربية):
تعالج هذه الأطروحة السلوك الميكانيكي للوحةمن المواد المركبةطبقية [0/90]ممتكونة من الزجاج / البوليستر، تعرضتلتأثيرارتطام منخفض السرعة. الجسم المرتطم هو قذيفة من الصلب ذو نهاية نصف كروية الشكل.
سيتم خلال هذه الدراسة تطوير نموذج محاكات باستعمالالعناصر المنتهية والذي سيتم من خلاله إدراج معيار الضرر باستخدام مبدا Hashin, وذلك كله باستخدام التعليمة الحسابية البرمجيةللعناصر المنتهيةABAQUS. اختيار معيار الضرر Hashin, يبررهتوافرالمعايير المتوفرة للمادة المدروسة والمتصلةبها.
الردودالميكانيكيةالمطلوبةوتحليلهاومقارنتهامعالنتائجالتجريبيةمنالأدب ، معإعادةإنتاجنفسظروفتجريبيةفيالمحاكاةهي:
• قوة الارتطام
• تقوس وسطلوحة
• المساحات المتضررة
• طاقة الارتطام
المصادقةعلىنموذجالعناصرالمنتهية تم باستخدامالمقارنةبينالنتائجالعدديةوتلكالتيوجدتفيأطروحة. فيسياقآخر،فإنالدراسةالعددية ستسمح لنابتوقعالنتائجالمحلية للضرر،مثل:
• الأضرارفيالطبقات.
• توزيعالإجهادفي الطبقات.
• إجهادالقصبين الطبقات.
• حقول الإجهاد المتبقية.
المحاكاةالعدديةلاختبارالارتطامباستخدامطريقةالعناصرالمنتهيةلديهميزةلتكراراختبارارتطامفرضي معتغييركافةالمعلماتالمحتملة:
• الشروطالحدية
• نوعالمواد
• طبيعة الارتطام
• شكلالمرتطم، ... الخ.
هذهالنقطةالأخيرةتكونذاتفائدةلهذهالدراسة. فيالواقع حيث انها تسمح بتنبؤ نتائج الضرر بدون العودة إلى التجربة مما يسمح منتحقيقمكاسباقتصادية.
Résumé (Français et/ou Anglais) :
La thèse étudie le comportement mécanique d’une plaque en matériau composite stratifié de type verre/polyester [03/90]S soumise à un impact à basse vitesse. L’impacteur est un projectile en acier dont l’extrémité d’impact est de forme hémisphérique.
Un modèle élément fini sera développé dans lequel un critère d’endommagement de Hashin sera implémenté, et ce, en utilisant le code de calcul élément finis ABAQUS. Le choix du critère d’endommagement de Hashin est justifié par la disponibilité des paramètres qui lui sont liées.
Les réponses mécaniques recherchées, analysées et comparées aux résultats expérimentaux de la littérature avec reproduction des mêmes conditions expérimentales en simulation, sont :
• La force d’impact
• La flèche du centre de la plaque
• Les surfaces endommagées
• L’énergie d’impact
La validation du modèle élément fini implémenté sera établie à l’aide d’une confrontation entre les résultats numériques trouvés et ceux de la littérature.
En autre, l’étude numérique permettra de prédire des résultats locaux, tels que :
• Les endommagements dans les plis.
• La distribution des contraintes dans les plis.
• Les contraintes de cisaillement dans les inter-plis.
• Les champs de contraintes résiduelles.
La simulation numérique d’un essai d’impact en utilisant la méthode des éléments finis présente l’avantage de reproduire un essai d’impact virtuel en changeant tous les paramètres possibles :
• Les conditions aux limites,
• Le type matériau,
• La nature de l’impact (énergie d’impact)
• La forme de l’impacteur,….etc.
Ce dernier point constituera un intérêt certain de cette étude. En effet, une prédiction des résultats peut être faite avec un gain économique.
Description
Doctorat en sciences
