Simulation d'impact de composites stratifiés et effets de l'environnement
Simulation d'impact et effets de l'environnement sur un composite stratifié carbone-époxy Impact simulation and environmental effects on a carbon-epoxy laminated composite
Résumé
Une étude du comportement à l'impact du matériau composite fibres de carbone-résine époxy T800S-M21 a été menée en prenant en compte les effets de deux conditions environnementales: température et humidité. La caractérisation des propriétés mécaniques du pli élémentaire a permis de mettre en place un modèle élasto-plastique du comportement matériau rendant compte des effets observés. Il en a été de même pour le comportement au délaminage qui a été caractérisé en mode I et II. Les effets de l'environnement sur le comportement à l'impact ont alors été évalués. Le modèle matériau identifié par les essais de caractérisation a été implémenté dans le code LS-Dyna dans un modèle numérique mixant éléments cohésifs pour les délaminages interplis et éléments volumique pour les plis. Une stratégie de maillage a été adaptée afin de représenter au mieux les fissures matricielles localisées qui assurent la transition entre la propagation des délaminages entre les couches lors de l'impact. Les résultats des simulations de choc ont été comparés avec succès aux essais expérimentaux en termes de réponse globale, endommagement interne (rupture des fibres, fissures matricielles et délaminage) et indentation. La prise en compte des effets environnementaux est aussi abordée dans la simulation de l'impact.
A study of the impact behavior of the carbon fibre/epoxy resin composite material T800S-M21 has been achieved by taking into account 2 environmental factors : temperature and humidity. Several tests have been performed to characterize the mechanical properties of elementary ply and a damage elastoplastic model able to reproduce the observed effects of environment has been proposed. Environmental effects of low velocity impact have been investigated on different laminates. A numerical model has been developped in LS-Dyna with cohesive elements for interply delaminations and volumic meshes for ply modeling. A meshing strategy has been used to best represent localized matrix intraply cracks which govern change of plane of propagation of impact delaminations. Numerical results have been compared with success to experimental results in terms of global response, internal damage: fiber failures, matrix cracking and delamination) and permanent indentation. Effect of environment has also been investiguated for impact simulation.
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)
Loading...