https://sam.ensam.eu:443 The DSpace digital repository system captures, stores, indexes, preserves, and distributes digital research material. Fri, 15 May 2026 22:47:56 GMT 2026-05-15T22:47:56Z http://hdl.handle.net/10985/23924 Génération de microstructures et analyses multi-échelles à champs complets pour les composites thermoplastiques renforcés de fibres courtes PRAUD, Francis; SCHNEIDER, Konrad; CHATZIGEORGIOU, George; MERAGHNI, Fodil Afin d’apporter un maxinmun d’éléments de compréhension quant au comportement mécanique des composites thermoplastiques renforcés de fibres courtes, la présente contribution propose une démarche multi-échelle par champs complets. Pour ce faire, des maillages de VER (Volumes Élémentaires Représentatifs) ont été générés avec un positionnement aléatoire des fibres tandis que leurs orientations sont distribuées selon une ODF (Orientation Distribution Function). Ces VERs présentent une périodicité par construction assurant ainsi une transition d’échelle par homogénéisation périodique. Le comportement à l’échelle macroscopique est ainsi déterminé à partir de simulations par éléments finis de ces VERs, intégrant les lois de comportement spécifiques des constituants et plus particulièrement celui de la matrice thermoplastique décrit ici par un modèle viscoélastique-viscoplastique avec endommagement ductile. L’approche proposée permet ainsi de visualiser les mécanismes locaux de déformation et de dégradation et d’en analyser l’influence sur la réponse macroscopique du composite lors de chargements monotones, persistants et cycliques. Les auteurs remercient le Centre HPC Arts et Métiers Cassiopee mis à disposition pour mener les recherches rapportées dans ce travail. Sat, 01 Jul 2023 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/10985/23924 2023-07-01T00:00:00Z PRAUD, Francis SCHNEIDER, Konrad CHATZIGEORGIOU, George MERAGHNI, Fodil Afin d’apporter un maxinmun d’éléments de compréhension quant au comportement mécanique des composites thermoplastiques renforcés de fibres courtes, la présente contribution propose une démarche multi-échelle par champs complets. Pour ce faire, des maillages de VER (Volumes Élémentaires Représentatifs) ont été générés avec un positionnement aléatoire des fibres tandis que leurs orientations sont distribuées selon une ODF (Orientation Distribution Function). Ces VERs présentent une périodicité par construction assurant ainsi une transition d’échelle par homogénéisation périodique. Le comportement à l’échelle macroscopique est ainsi déterminé à partir de simulations par éléments finis de ces VERs, intégrant les lois de comportement spécifiques des constituants et plus particulièrement celui de la matrice thermoplastique décrit ici par un modèle viscoélastique-viscoplastique avec endommagement ductile. L’approche proposée permet ainsi de visualiser les mécanismes locaux de déformation et de dégradation et d’en analyser l’influence sur la réponse macroscopique du composite lors de chargements monotones, persistants et cycliques. http://hdl.handle.net/10985/25183 Microstructure generation and full-field multi-scale analyses for short fiber reinforced thermoplastics: Application to PA66GF composites PRAUD, Francis; SCHNEIDER, Konrad; CHATZIGEORGIOU, George; MERAGHNI, Fodil Short Fiber Reinfored Thermoplastics (SFRTs) like PA66GF composites are highly heterogeneous materials with a rather complex microstructure such that the characterization and the prediction of their mechanical behavior remain quite challenging. So far, most of the research efforts have employed phenomenologigal and mean-field multi-scale models to deal with SFRTs. The present contribution rather focuses on a full-field multi-scale approach that incorporates advanced techniques in terms of microstructural representation and material modeling, allowing a deep insight of the dominating deformation mechanisms occurring in PA66GF composites. The proposed approach is based on an automatic periodic mesh generation algorithm for matrix-inclusion Representative Volume Elements (RVE) with randomly positioned fibers that follow a given Orientation Distribution Function (ODF). At the microscopic scale, while the fibers are assumed to be elastic, the behavior of the thermoplastic matrix is described by a phenomenological multi-mechanism constitutive model accounting for viscoelasticity, viscoplasticity and ductile damage. It results an advanced multi-scale model that enables to visualize the local deformation and degradation mechanisms occurring at the microscopic scale while simultaneously analyzing their influence on the macroscopic response of the composite upon monotonic, persistent and cyclic loading. The potential of the proposed approach is further evaluated by comparing the predicted responses against experimental data. Wed, 01 May 2024 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/10985/25183 2024-05-01T00:00:00Z PRAUD, Francis SCHNEIDER, Konrad CHATZIGEORGIOU, George MERAGHNI, Fodil Short Fiber Reinfored Thermoplastics (SFRTs) like PA66GF composites are highly heterogeneous materials with a rather complex microstructure such that the characterization and the prediction of their mechanical behavior remain quite challenging. So far, most of the research efforts have employed phenomenologigal and mean-field multi-scale models to deal with SFRTs. The present contribution rather focuses on a full-field multi-scale approach that incorporates advanced techniques in terms of microstructural representation and material modeling, allowing a deep insight of the dominating deformation mechanisms occurring in PA66GF composites. The proposed approach is based on an automatic periodic mesh generation algorithm for matrix-inclusion Representative Volume Elements (RVE) with randomly positioned fibers that follow a given Orientation Distribution Function (ODF). At the microscopic scale, while the fibers are assumed to be elastic, the behavior of the thermoplastic matrix is described by a phenomenological multi-mechanism constitutive model accounting for viscoelasticity, viscoplasticity and ductile damage. It results an advanced multi-scale model that enables to visualize the local deformation and degradation mechanisms occurring at the microscopic scale while simultaneously analyzing their influence on the macroscopic response of the composite upon monotonic, persistent and cyclic loading. The potential of the proposed approach is further evaluated by comparing the predicted responses against experimental data.