/
0/5

0 avis

Éléments finis spéciaux pour l'analyse linéaire et non-linéaire géométrique des structures composites à renforts fibreux


Type de document : Thèse
Langue : français

Responsabilité(s) :


Responsabilité(s) secondaire (s) :
Université de soutenance : Université de Technologie de Compiègne

Numéro national de thèse : 2017COMP2345

Année de publication : 2017


Discipline : Mécanique Avancée : Unité de recherche en Mécanique - Laboratoire Roberval (UMR-7337)

Sujets :


Mots clés :

Résumé(s) :

  • La modélisation numérique des structures composites à renfort fibreux de géométrie complexe constitue un axe de recherche majeur afin de prédire correctement leur comportement mécanique. Dans ce contexte, l étude menée dans ce travail de thèse porte sur le développement de nouveaux éléments finis basés sur une approche numérique multi-échelle, appelée Approche de la Fibre Projetée (AFP). Cette approche a l avantage de tenir compte de la présence des fibres au sein d un espace matrice sans les discrétiser, ce qui limite considérablement la taille du système à résoudre. Pour analyser le comportement des structures composites, plusieurs éléments finis 2D et 3D ont été développés et implémentés dans le code ABAQUS via la routine UEL. Plusieurs cas tests de validation sont considérés pour tester la précision et l efficacité des éléments finis proposés et les résultats obtenus sont globalement en bon accord avec les solutions de référence. De plus, l intérêt de la nouvelle approche (AFP) est particulièrement mis en exergue en étudiant des structures composites complexe à renfort 3D : une plaque sandwich cousue et une plaque sandwich à âme creuse renforcée par des fibres en forme de 8 .
  • Numerical modeling of composite materials and structures with complex geometry of fiber reinforcement, such as stitched composites, constitutes a major research axis in order to correctly predict their mechanical behavior. Within this context, this study focuses on the development of new linear and nonlinear specific finite elements based on a multiscale numerical approach, called the Projected Fiber Approach (PFA). This numerical approach has the advantage of taking into account the presence of fi bers, long or short and distributed randomly or specifically, within a matrix space without discretizing them. Consequently, the obtained system of equations size is equivalent to that without reinforcement (matrix), which considerably reduces the computational cost. To analyze the linear and geometrically nonlinear behaviors of composite structures, two membrane finite elements, named PFT3 and PFQ4, and a 3D solid finite element, named PFH8, were developed and implemented into the commercial finite element code ABAQUS via the user element subroutine (UEL). Several numerical linear and nonlinear tests are considered to assess the accuracy and efficiency of the proposed composite finite elements, and the obtained results are globally in good agreement with the reference solutions. Moreover, the major interest of the PFA approach is particularly emphasized by studying two 3D complex reinforced composite structures: a stitched sandwich plate and a hollow core sandwich plate reinforced by "8" shape fibers.

Autre(s) titre(s):

  • Titre traduit : Special finite elements for linear and geometricaly non linear analysis of fiber reinforced composite structures


  • Voir le document
  • Consulter en ligne

    Suggestions

    Du même auteur

    Effect of geometric dimensions and fibre orientation on 3D moisture diffusion in flax fibre reinforced thermoplastic and thermosetting composites | Kébir, Hocine

    Effect of geometric dimensions and fibre orientation on 3D moisture diffusion in flax fibre reinforced thermoplastic and thermosetting composites / Kébir, Hocine - Ayad, Rézak - Zouari, Wajdi - Assarar, Mustapha - Chilali, Abderrazak - Elsevier, 2017

    In this work, we investigate the diffusion behaviour of twill flax fabrics reinforced thermoplastic and thermosetting composites elaborated by the vacuum infusion technique. Water absorption tests were conducted by immersing compo...

    Source : Ressources électroniques

    EXTR|EXTR

    Effect of water ageing on the load-unload cyclic behaviour of flax fibre-reinforced thermoplastic and thermosetting composites | Kébir, Hocine

    Effect of water ageing on the load-unload cyclic behaviour of flax fibre-reinforced thermoplastic and thermosetting composites / Kébir, Hocine - Ayad, Rézak - Zouari, Wajdi - Assarar, Mustapha - Chilali, Abderrazak - Elsevier, 2017

    In the present work, twill flax fabrics-reinforced thermoplastic and thermosetting composites were subjected to water ageing in order to study its effect on their mechanical properties. Water ageing was conducted by immersing comp...

    Source : Ressources électroniques

    EXTR|EXTR

    Analysis of the mechanical behaviour of flax and glass fabrics-reinforced thermoplastic and thermoset resins | Ayad, Rézak

    Analysis of the mechanical behaviour of flax and glass fabrics-reinforced thermoplastic and thermoset resins / Ayad, Rézak - Kébir, Hocine - Assarar, Mustapha - Zouari, Wajdi - Chilali, Abderrazak, 2016

    This paper aims at comparing the mechanical behaviour of different composite materials constituted of twill flax and glass fabrics-reinforced liquid thermoplastic and thermoset resins. The main objective is to study the possibilit...

    Source : Ressources électroniques

    EXTR|EXTR

    Du même sujet

    Multi-scale damage model of fiber-reinforced concrete with parameter identification | Rukavina, Tea (19..-....). Auteur

    Multi-scale damage model of fiber-reinforced concrete with parameter identification / Rukavina, Tea (19..-....). Auteur, 2018

    Dans cette thèse, plusieurs approches de modélisation de composites renforcés par des fibres sont proposées. Le matériau étudié est le béton fibré, et dans ce modèle, on tient compte de l influence de trois constituants : le béton...

    Source : Ressources électroniques

    THES|THES

    Analyse et visualisation de la géométrie des matériaux composites à partir de données d'imagerie 3D | Madra, Anna (19..-....). Auteur

    Analyse et visualisation de la géométrie des matériaux composites à partir de données d'imagerie 3D / Madra, Anna (19..-....). Auteur, 2017

    Le sujet du projet de thèse réalisée en cotutelle entre Laboratoire Roberval à l'Université de Technologie de Compiègne et le Centre de Composites à Haute Performance d'École Polytechnique de Montréal porté sur une proposition de ...

    Source : Ressources électroniques

    THES|THES

    Modélisation des architectures à renforcement tridimensionnel dans les structures composites | Ha, Manh Hung. Auteur

    Modélisation des architectures à renforcement tridimensionnel dans les structures composites / Ha, Manh Hung. Auteur, 2013

    Ces travaux se placent dans le cadre de l'étude des propriétés mécaniques des architectures à renforcement tridimensionnel dans les structures composites. Nous proposons une approche permettant de caractériser les propriétés mécan...

    Source : Ressources électroniques

    THES|THES

    Chargement des enrichissements...

    Avis des lecteurs