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Simulation multi-échelles par EF² de structures composites périodiques en régime viscoélastique-viscoplastique- endommageable avec couplage thermomécanique fort.
| Content Provider | Semantic Scholar |
|---|---|
| Author | Tikarrouchine, El-Hadi |
| Copyright Year | 2019 |
| Abstract | Une approche de simulation numerique multi-echelles EF2 fondee sur la theorie de l'homogeneisation periodique a ete developpee pour predire la reponse globale couplee mecanique et thermomecanique fortement non lineaire des structures composites 3D. La strategie de calcul integre les effets de la microstructure periodique en introduisant l'architecture des renforts et les lois constitutives locales. Les lois de comportement des constituants utilisees obeissent aux lois de materiaux standards generalisees et sont formulees dans un cadre de la thermodynamique des processus irreversibles (TPI). Les equations caracteristiques (equilibre et lois de la thermodynamique) sont formulees sous l'hypothese des petites deformations et rotations, et resolues simultanement de facon incrementale aux deux echelles (microscopique et macroscopique). Sur le plan numerique, une implementation au moyen de routines UMAT imbriquees (Meta-UMAT) a ete developpee et combinee a une technique de parallelisation dans le code de calcul Abaqus/Standard. La strategie de calcul multi-echelles est appliquee pour simuler la reponse globale de structures composites 3D soumises a des trajets de chargement thermomecaniques complexes. Les structures composites sont constituees d’une matrice polymere thermoplastique viscoelastique-viscoplastic avec endommagement ductile et renforcees par differents types de renforcements (fibres courtes ou tissus). L’endommagement anisotrope dans les torons de tissu est modelise a travers une approche micromecanique permettant de suivre l’evolution de la densite de micro-fissures transverses. Cette strategie de calcul peut etre deployee sur les structures en materiaux composites ayant une microstructure periodique et dont les phases presentent differents types des lois de comportement non lineaires (rheologie, mecanismes d'endommagement et couplage thermomecanique). Les capacites de l'approche multi-echelles sont demontrees en comparant les predictions numeriques aux resultats experimentaux en termes de reponse globale et de champs de deformation macroscopiques et microscopiques. Les performances de l'approche sont egalement illustrees a travers l'acces aux repartitions spatio-temporelles des variables internes a l'echelle de la microstructure ainsi que la dissipation intrinseque dans les phases constitutives. |
| File Format | PDF HTM / HTML |
| Alternate Webpage(s) | https://pastel.archives-ouvertes.fr/tel-02409393/file/TIKARROUCHINE.pdf |
| Language | English |
| Access Restriction | Open |
| Content Type | Text |
| Resource Type | Article |
