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Communication Dans Un Congrès Année : 2017

Analyse du comportement dynamique de composites et de structures sandwiches bio-sourcés

Résumé

In order to evaluate the benefit of new materials used for dimensioning damage-tolerant structures, the present paper develops a dynamic characterization of the mechanical behavior of eco-composites sandwich structures and laminates. The thin skins are made up with several plies of thermoplastic polymer resin reinforced with flax fibers. The core of the sandwich is an assembly of balsa wood. The resin used is a thermoplastic polymer activated by a peroxide. The proposed experiments investigate the response of the overall structure to dynamic loading in low-energy impact / indentation configuration. In order to deepen the results obtained, the influence of the characteristics of the components, in particular the thickness and the density of the core, as well as the stacking sequence of the skins was studied. The damage mechanisms and failure modes observed are studied in order to establish a failure chronology making it possible to characterize the resistance to the impact of the structure. The results show a good capacity of the Flax / Elium / Balsa sandwich to dissipate impact energy. However, energy dissipation generates severe damage mechanisms, especially on the opposite face.
Dans la perspective d’évaluer l’intérêt de nouvelles solutions matériaux utilisées pour le dimensionnement de structures tolérantes aux dommages, la présente étude développe une caractérisation dynamique du comportement mécanique de matériaux et de structures sandwiches éco-composites. Les peaux sont constituées de plusieurs plis de résine polymère thermoplastique renforcée de fibres de lin. L’âme du sandwich est un assemblage de bois balsa. La résine EliumTM infusée en une seule étape est un polymère thermoplastique activé par un peroxyde. Les expérimentations proposées décrivent la réponse de la structure globale vis-à-vis d’un chargement dynamique rapide en configuration d’impact/indentation à faible masse et faibles vitesses. Pour approfondir les résultats obtenus, l’influence des caractéristiques des constituants, notamment de l’épaisseur et de la masse volumique de l’âme, ainsi que de la séquence d’empilement des peaux a été étudiée. Les mécanismes d’endommagement et de rupture observés sont étudiés afin d’établir une chronologie de l’endommagement permettant de caractériser la résistance à l’impact de la structure. Les résultats montrent une bonne capacité du sandwich Lin/Elium/Balsa à dissiper l’énergie de l’impact. Toutefois, la dissipation d’énergie génère des mécanismes d’endommagement sévères, en particulier sur la face opposée à celle impactée.
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Dates et versions

hal-01621552 , version 1 (23-10-2017)

Identifiants

  • HAL Id : hal-01621552 , version 1

Citer

Arthur Monti, Zouhaier Jendli, Abderrahim El Mahi, Laurent Guillaumat. Analyse du comportement dynamique de composites et de structures sandwiches bio-sourcés. Journées Nationales sur les Composites 2017, École des Ponts ParisTech (ENPC), Jun 2017, 77455 Champs-sur-Marne, France. ⟨hal-01621552⟩
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