Fluage en torsion de composite à renforts filamentaires et matrice polymère : influence de l'humidité. - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Thèse Année : 1992

Torsional creep of composite with filamentary reinforcements and polymer matrix: influence of moisture.

Fluage en torsion de composite à renforts filamentaires et matrice polymère : influence de l'humidité.

Résumé

This study is in the general context of the characterization of the shear behavior of carbon fiber composites or glass and polymer matrix. Parallelepipedic longitudinal fiber specimens or sleepers are subjected to torsional creep tests at different relative humidity levels 0, 60, 80 and 96% at a constant temperature of 60 ° C. An introductory study recalls the problem of the characterization of shear properties and the theoretical basis of the torsion problem. The water absorption phenomena of the organic matrix composites are equal. The design and construction of simple space-saving torsional creep testing machines with a reasonable manufacturing cost are then described. these machines make it possible to perform tests in parallel in the conditioning chambers. The kinetics of water absorption are modeled a priori by the law of Fick. The choice of a composite rod of square cross section = e with longitudinal fibers or cross members in principle makes it possible to determine the effective diffusivities along the three directions x, y and z of the test piece. Three polymer matrix composites were investigated: two unidirectional and tinted glass fiber materials E and a unidirectional carbon fiber material. The absorption of water in the direction of the fibers is generally faster than in the transverse direction, and is thus characterized by the anisotropy of the macroscopic diffusion. d plus the experimental diffusivities of the composite reinforced by a balanced glass fabric are practically independent of the relative humidities and the orientation, in first approximation the diffusivity can be taken equal to 7.72 10-7 mm²s-1 to 60 ° C ... ..........
Cette étude se situe dans le contexte général de la caractérisation du comportement en cisaillement de composites à fibres de carbone ou verre et matrice polymère. Les éprouvettes parallélépipédiques à fibres longitudinales ou traverses sont soumises à des essais de fluage en torsion aux différents taux d'humidité relative 0, 60, 80 et 96% à la température constante de 60° c. Une étude introductive rappelle le problème de la caractérisation des propriétés de cisaillement et les bases théoriques du problème de torsion. Les phénomènes d'absorption d'eau des composites à matrice organique sont égales présentés. Le conception et la réalisation des machines d'essais de fluage en torsion simples peu encombrantes et de coût de fabrication raisonnable sont ensuite décrites. ces machines permettent d'effectuer des essais en parallèle dans les enceintes de conditionnement. Les cinétiques d'absorption d'eau sont modélisés à priori par la loi de Fick. Le choix d'un barreau composite de section droite carré=e à fibres longitudinales ou traverses permet en principe de déterminer les diffusivités effectives suivant les trois directions x, y et z de l'éprouvette. Trois composites à matrice polymère ont été étudiés : deux matériaux à base de fibres de verre E unidirectionnelles et tisées et un matériau à fibres de carbone unidirectionnelles. L'absorption d'eau suivant la direction des fibres est en général plus rapide que suivant la direction transverse, on le caractérise ainsi l-anisotropie de la diffusion macroscopique. d plus les diffusivités expérimentales du composite renforcé par un tissu de verre équilibré sont pratiquement indépendantes des humidités relatives et de l'orientation, en première approximation la diffusivité peut être prise égale à 7.72 10-7 mm²s-1 à 60°C.............
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  • HAL Id : tel-01773879 , version 1

Citer

Mohamed Tayeb Lachi. Fluage en torsion de composite à renforts filamentaires et matrice polymère : influence de l'humidité.. Sciences de l'ingénieur [physics]. Ecole nationale superieure des Mines de Saint-Etienne, 1992. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-01773879⟩
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