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Multi-scale modelling of thermoplastic woven composites under cyclic non-proportional loadings

dc.contributor.authorCHATZIGEORGIOU, George
dc.contributor.authorCHEMISKY, Yves
dc.contributor.author
 hal.structure.identifier
PRAUD, Francis
178323 Laboratoire d'Etude des Microstructures et de Mécanique des Matériaux [LEM3]
dc.contributor.authorMERAGHNI, Fodil
dc.date.accessioned2017
dc.date.available2017
dc.date.issued2017
dc.date.submitted2017
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/10985/11997
dc.description.abstractDans ce travail, un modèle micromécanique établi sur le principe de l’homogénéisation périodique est utilisé pour décrire le comportement macroscopique des composites à matrice thermoplastique sous chargements cycliques et non proportionnels. Avec l’approche proposée, le comportement macroscopique du composite est déterminé à partir d’une simulation par éléments finis d’une cellule unitaire représentative de la microstructure en intégrant les lois de comportement spécifiques des constituants : la matrice et les torons. Le comportement de la matrice est modélisé à l’aide d’une loi de comportement présentant un couplage entre viscoélasticité, viscoplasticité et endommagement ductile. Pour les torons, une loi de comportement basée à la fois sur des concepts micromécaniques et phénoménologiques est utilisée. Cette dernière permet de prendre en compte l’endommagement ainsi que l’anélasticité induit par la présence d’un réseau diffus de microfissures. Les capacités du modèle à capturer, à l’échelle macroscopique, les effets temporels induits par la matrice, couplés aux mécanismes d’endommagement intra-torons, sont démontrées à travers plusieurs exemples où le composite est soumis à des chargements cycliques et non proportionnels.
dc.description.abstractIn this work, a micromechanical model established from the concept of periodic homogenization is utilized to describe the macroscopique behaviour of thermoplastic woven composites under cyclic and non-proportional loading conditions. With the proposed approach, the macroscopic behaviour of the composite is determined from a finite element simulation of the unit cell representative of the microstructure where the local constitutive laws of each components are integrated, namely : the matrix and the yarns. The response of the thermoplastic matrix is accounted through a constitutive law coupling viscoelasticity, viscoplasticity and ductile damage. For the yarns, a constitutive law based on both micromechanics and phenomenological concepts is used. The latter describes the damaged and anelastic response of the yarns induced by the presence of a diffuse microcrack network. Finally, the model capabilities to capture, at the macroscopic scale, the temporal effects induced by the matrix coupled to the intra-yarns damage mechanisms are demonstrated through several examples where the composite is subjected to cyclic and non-proportional loading conditions.
dc.language.isofr
dc.rightsPost-print
dc.subjectComposites tissés
dc.subjectHomogénnéisation Périodique
dc.subjectLoi de comportement
dc.subjectChargements cycliques
dc.subjectWoven composites
dc.subjectPeriodic homogenization
dc.subjectConstitutive behaviour
dc.subjectcyclic loadings
dc.titleModélisation multi-échelle des composites tissés à matrice thermoplastique sous chargements cycliques non proportionnels
dc.titleMulti-scale modelling of thermoplastic woven composites under cyclic non-proportional loadings
dc.typdocConférence invitée
dc.localisationCentre de Metz
dc.subject.halSciences de l'ingénieur: Mécanique: Matériaux et structures en mécanique
dc.subject.halSciences de l'ingénieur: Mécanique: Mécanique des matériaux
dc.subject.halSciences de l'ingénieur: Mécanique: Mécanique des solides
ensam.audienceNationale
ensam.conference.titleJNC 20 : Journées Nationales sur les Composites 2017
ensam.conference.date2017-06-28
ensam.countryFrance
ensam.languageen
ensam.cityChamps-sur-Marne
ensam.peerReviewingOui
ensam.proceedingOui
hal.identifierhal-01576736
hal.version1
hal.statusaccept


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