Élaboration et Caractérisation des renforts et matériaux composites

 

Unités de Recherche impliquées : GEMTEX-Roubaix, LaMcube-Lille, ONERA-Lille, UML-Lille

De manière générale, les partenaires concernés par cette thématique souhaitent pouvoir coupler les paramètres d’élaboration aux propriétés mécaniques des matériaux composites. Différentes approches sont couvertes : d’une part les démarches expérimentales de caractérisation du comportement mécanique sous sollicitations statiques et dynamiques et, d’autre part, le développement de modèles de comportement pour la simulation numérique. Les approches multi-échelles, microscopiques, mésoscopiques et macroscopiques, caractéristiques de ces matériaux anisotropes, sont abordées par le biais des moyens de mesure (Tomographie, méthodes sans contacts, etc.) lors des essais ainsi que dans le développement des modèles de comportement (méthodes d’homogénéisation, par exemple).

Du point de vue scientifique, cette thématique se focalisera notamment sur les verrous cités ci-dessous :

•   Identification et prise en compte dans les modèles de comportement des endommagements aux différentes échelles (décohésion fibres-matrices, rupture de fibres, délaminage).

•   Caractérisation et modélisation du comportement mécanique des matériaux composites avec prise en compte des vitesses de sollicitation et de température des composites à matrices organiques.

•   Détermination expérimentale et développement de modèles de comportement dédiés aux composites de fortes épaisseurs incluant les renforts à architecture 3D (Renforcé par tissage : Interlock, ou par piquage).

•   Extension au(x) comportement(s) couplé(s), avec prise en compte de la température (Composites à Matrices céramiques).

•   Caractérisation et modélisation de la tenue mécanique en tenue au feu des composites à matrices organiques.

Le projet proposé vise donc à lever les verrous existant en termes d’élaboration des architectures des renforts, l’optimisation des paramètres de cette étape sur le comportement mécanique, ainsi que la caractérisation et la modélisation multi-échelle du comportement mécanique jusqu’à rupture des matériaux composites, pour une large gamme de sollicitations et de température.