Etude stochastique numérique de l'influence de la présence de défauts de porosité sur le comportement des matériaux composites - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Communication Dans Un Congrès Année : 2017

Stochastic numerical study on the influence of porosity on the behavior of composite materials

Etude stochastique numérique de l'influence de la présence de défauts de porosité sur le comportement des matériaux composites

Résumé

Composite materials are more and more used in diverse domains such as the transport and the aerospace industries. Indeed, this type of material presents interesting characteristics such as higher strength at lower weights and close control over the mechanical properties. This allowed them to become competitors to their metallic counterparts. However, the manufacturing process of composites is complex and could lead to the appearance and the development of defects, such as porosity, which affect the mechanical properties of the structure. Based on conservative criteria, a system of non-destructive testing of composite parts makes it possible to judge their conformity. In case of nonconformity, those components are rejected, with non-negligible economic consequences. It is therefore necessary to study these defects and their impact on the behavior of the structure. In this work, we propose a numerical study of the impact of porosity, taking into account the uncertainties to which they are subjected, in order to obtain more robust physical predictions. We adopt a parametric vision of uncertainties, and we study the propagation of uncertainties based on stochastic spectral approximation such as the polynomial chaos.
Les matériaux composites sont de plus en plus utilisés dans des domaines divers tels que le transport et l'aérospatiale. En effet, ce type de matériau présente des caractéristiques intéressantes telle qu’une grande résistance tout en ayant des masses inférieures et un contrôle étroit sur les propriétés mécaniques ce qui leur a permis de devenir des concurrents sérieux à leurs homologues métalliques. Cependant, les procédés de fabrication des composites sont complexes et peuvent conduire à l'apparition ou le développement de défaut comme la porosité, qui affectent les propriétés mécaniques de la structure. Basé sur des critères conservatifs, un système de contrôle non destructif des pièces composites permet de juger leur conformité. En cas d’échec, ces pièces sont rejetées, avec des conséquences économiques non négligeables. Il apparait donc nécessaire d’étudier ces défauts et leur impact sur le comportement du matériau. Dans ce travail, nous proposons une étude numérique des effets des porosités, tout en tenant compte des incertitudes auxquelles elles sont soumises afin d’obtenir des prévisions physiques plus robustes. Nous adoptons une vision paramétrique des incertitudes, et nous étudions la propagation des incertitudes en se basant sur les méthodes d’approximation sur le chaos polynomial.
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Dates et versions

hal-01621596 , version 1 (23-10-2017)

Identifiants

  • HAL Id : hal-01621596 , version 1

Citer

Hassoun Ishak, Alexandre Clément, Frédéric Jacquemin. Etude stochastique numérique de l'influence de la présence de défauts de porosité sur le comportement des matériaux composites. Journées Nationales sur les Composites 2017, École des Ponts ParisTech (ENPC), Jun 2017, Champs-sur-Marne, France. ⟨hal-01621596⟩
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