Identifiant pérenne de la notice : 248881213
Notice de type
Notice de regroupement
Note publique d'information : Afin de réduire le poids des structures composites et les coûts de fabrication et
d'exploitation, le comportement en fatigue des stratifiés carbone fait l'objet d'une
grande attention. Les objectifs de cette thèse sont de développer des méthodologies
pour évaluer rapidement le comportement en fatigue des stratifiés carbone à partir
de l'analyse des données thermodynamiques mesurées par une caméra infrarouge et d'examiner
la corrélation entre la dissipation d'énergie et les dommages générés par la fatigue.
Trois nouvelles méthodes numériques basées sur l'analyse statistique dans le traitement
des données thermiques ont tout d'abord été proposées afin d'éviter les incertitudes
humaines dans l'application des méthodes graphiques traditionnelles telles que la
méthode de Luong et celle de Risitano. Ces trois méthodes ont toutes été évaluées
en déterminant la limite de fatigue avec unicité selon les données expérimentales
de la littérature. Ensuite, un modèle à deux paramètres a été proposé pour caractériser
la dégradation de la rigidité des stratifiés carbone en fonction de l'augmentation
du nombre de cycles. Après la calibration des paramètres et le calcul du seuil de
la rigidité normalisée, toute la courbe S-N peut être obtenue dans un temps très court.
Ensuite, la relation entre les phénomènes de fatigue et la génération de chaleur est
étudiée. En fonction des différentes causes, la chaleur générée a été classée en deux
parties : chaleur induite par le frottement interne et celle induite par l'accumulation
de dommages. La production totale de chaleur correspondant aux dommages semble être
indépendante de l'amplitude de la charge. Cette information peut donc être utilisée
pour prédire la courbe S-N avec une bonne précision.
Note publique d'information : In order to achieve weight reduction of composite structures and reduce manufacturing
and operating costs, fatigue behavior of Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP) laminates
has received more and more attention. The objectives of this thesis are to develop
methodologies to evaluate the fatigue behavior of CFRP laminates in a short time based
on the analysis of thermodynamic data measured by an infrared camera and to investigate
the inherent correlation between energy dissipation and fatigue damage. Three new
numerical methods based on statistical analysis for the treatment of the thermal data
are firstly proposed to avoid man-made uncertainties in the traditional graphic methods
such as Luong's method and Risitano's method. Those proposed methods are all evaluated
by the experimental data from literature to determine the fatigue limit with uniqueness.
Then, a two-parameter model is proposed to characterize the stiffness degradation
of CFRP laminates with the increase of cycle numbers. After the calibration of parameters
and the calculation of the normalized failure threshold stiffness, the whole S-N curve
can be obtained in a very short time. Thereafter, the relationship between fatigue
damage and heat generation is studied. Depending on the different causes, the generated
heat is classified into two parts - induced by internal friction and induced by damage
accumulation. The total heat generation corresponding to damage appears to be independent
of loading amplitude, and this conclusion can also be used to predict the S-N curve
with good precision.
paprika.idref.fr
data.idref.fr
Documentation
