CHAPITRE XXII COMPOSITES TD

Niveau: Elementaire
CHAPITRE XXII : COMPOSITES (TD) N. BILLON Un matériau composite est composé de plusieurs composants élémentaires dont l'association lui confère des propriétés qu'aucun des composants, pris seul, ne possède. Ainsi une résine chargée de fibres de carbone possède une résistance à la traction plus importante que la résine seule. A contrario, les fibres seules n'auraient pas de cohésion entre elles, par exemple un bloc de graphite présenterait un mauvais comportement en traction ou en cisaillement. On distinguera ici deux types de composites : • les matériaux à fibres continues ou laminés ; • les matériaux à phases dispersées (fibres discontinues ou charges, de nature minérale ou organique, dispersées dans une matrice). L'approche du comportement de tout composite peut se faire à deux niveaux : • la macromécanique qui assimile le composite (ou un de ses éléments comme le pli du stratifié) à un matériau homogène équivalent et représente ses propriétés par des grandeurs effectives comme, par exemple, les constantes élastiques de l'ingénieur que sont les modules et coefficients de Poisson ; • la micromécanique qui développe des solutions pour estimer les grandeurs effectives précédentes à partir des propriétés des composants, de la taille, de la forme de la fraction volumique et de l'arrangement des renforts. Nous illustrerons tous ces aspects dans la suite de l'exercice. 1 MACROMECANIQUE ET ANISOTROPIE 1.1 Les matériaux composites sont très souvent macroscopiquement anisotropes.

• mauvais comportement en traction


• fibre


• fibres continues unidirectionnel


• inclusion sphérique


• ?? ??


• comportement