Prise en Compte de L’endommagement Dans les Composites Unidirectionnelles Alfa/Epoxy Pour des Températures et Humidités Variables

Abstract

La présente étude traite la durabilité des matériaux composites unidirectionnels pour des fibres naturelles en Alfa dans un milieu environnementale variable. En fonction des caractéristiques mécanique de la fibre d'Alfa, des bio composites à arrangement hexagonale ont étés élaborées pour améliorer les performances mécaniques du composite et son utilisation pour un cout très réduit. L’emploi de ce type de matériaux augmente nettement l'efficacité de telles structures. Afin de valoriser les causes et les conséquences de la défaillance des plaques à des renforts unidirectionnel, la compréhension complète des lois de comportement qui génèrent l’évolution du phénomène d’endommagent de ces matériaux sous des chargements critiques, doit être établie. De nos jours, la mécanique d’endommagement des matériaux composites aux interfaces matrice-fibre est un devenue un domaine de recherche d’un intérêt scientifique et technologique très prospère. Le modèle utilisé suppose qu'un groupe de fibres cassées est entouré d’un nombre de fibres intactes sous forme d’un arrangement hexagonal. L’évolution thermomécanique des caractéristiques particulières de la fibre, la matrice, et l’interface fibre/matrice, sont les facteurs les plus importants pour évaluer la résistance du composite de point de vue micromécanique. Les conditions d’interfaces et d’adhérences sont prises en considération par ce modèle pour quantifier le taux de transfert des contraintes normales de cisaillement par l’intermédiaire de la matrice entre deux fibres voisines intacte et cassée. Mots-clés : Micromécanique, Thermomécanique, Composite unidirectionnel, Interface Matrice époxyde -Fibre Alfa.ii Abstract: This study deals with the durability of unidirectional composite materials for natural Alfa fibres in a variable environmental environment. Depending on the mechanical characteristics of Alfa fibre, biocomposites with hexagonal arrangement have been developed to improve the mechanical performance of the composite and its use at a very reduced cost. The use of this type of material clearly increases the efficiency of such structures. In order to assess the causes and consequences of the failure of plates with unidirectional reinforcements, a complete understanding of the laws of behaviour which generate the evolution of the phenomenon of damage to these materials under critical loads must be established. Nowadays, the mechanics of damage to composite materials at the matrix-fibre interfaces has become a very prosperous area of research of scientific and technological interest. The model used assumes that a group of broken fibres is surrounded by a number of intact fibres in the form of a hexagonal arrangement. The thermomechanical evolution of the particular characteristics of the fibre, the matrix, and the fibre/matrix interface, are the most important factors to assess the strength of the composite from a micromechanical point of view. The interface and adhesion conditions are taken into account by this model to quantify the transfer rate of normal shear stresses through the matrix between two intact and broken neighbouring fibres. Keywords: Micromechanics, Thermomechanics, Unidirectional composite, Epoxy Matrix Interface - Alfa Fiber.iii الملخص: تتناول هذه الدراسة متانة المواد المركبة أحادية الاتجاه لألياف ألفا الطبيعية في وسط بيئي متغير. اعتمادًا على الخصائص الميكانيكية لألياف ألفا، تم تطوير المركبات الحيوية ذات الترتيب السداسي لتحسين الأداء الميكانيكي للمركب واستخدامه بتكلفة منخفضة جدًا. اعتمادًا على الخصائص الميكانيكية لألياف ألفا ، تم تطوير المركبات الحيوية ذات الترتيب السداسي لتحسين الأداء الميكانيكي للمركب واستخدامه بتكلفة منخفضة جدًا. يؤدي استخدام هذا النوع من المواد بشكل واضح إلى زيادة الكفاءة مثل هذه الهياكل. من أجل تقييم أسباب وعواقب فشل اللوحات ذات التعزيزات أحادية الاتجاه ، يجب إنشاء فهم كامل لقوانين السلوك التي تولد تطور ظاهرة التلف لهذه المواد تحت الأحمال الحرجة. في الوقت الحاضر ، أصبحت ميكانيكا الضرر الذي لحق بالمواد المركبة في واجهات الألياف المصفوفة مجا ًلا مزده ًرا جدًا للبحث ذي الاهتمام العلمي والتكنولوجي . النموذج المستعمل يفترض أن مجموعة من الألياف المتضررة محاطة بعدد من الألياف السليمة على شكل ترتيبات سداسية.التطور الميكانيكي الحراري لخصائص الليف, المصفوفة، و السطح البيني ليف/مصفوفة أهم العوامل لتطوير مقاومة المركب من وجهة نظر ميكروميكانيكية.شروط الوسط البيني و الالتصاقات مأخوذة بعين الإعتبار من طرف النموذج لتحديد معدل نقل القيود العادية للقص من خلال المصفوفة بين ألياف متجاورة سليمة ومتضررة. كلمات مفتاحية : ميكروميكانيكية، الميكانيكي الحراري،مركب أحادي الإتجاه، واجهة مصفوفة ايبوكسي ، ليف ألفا