Modélisation 3D d'un composite UD par la Méthode des Eléments Discrets

Abstract

Dans ces travaux, la Méthode des Eléments Discrets (MED) est mise à profit pour la modélisation 3D d'un matériau composite unidirectionnel. %L'intérêt d'introduire les Eléments Discrets (ED) à l'échelle des constituants (fibre et matrice) est de pouvoir, à terme, rendre compte de mécanismes de dégradation locaux (micro-fissuration matricielle, décohésion fibre/matrice, rupture de fibre) propres à ce type de matériau. L'objectif à court terme est d'utiliser cette méthode pour traiter localement les endommagements induits par un choc tout en l'associant, au delà de la zone endommagée à une modélisation plus conventionnelle de type Eléments Finis (EF) [1]. Les modélisations géométriques de la fibre et de la matrice sont d'abord présentées. La phase de calibration des paramètres intrinsèques du modèle par ED régissant le comportement matériel des milieux fibre et matrice d'une part, et de l'interface fibre/matrice d'autre part, est ensuite détaillée. Le comportement de chaque constituant est à ce stade supposé élastique fragile. Une analyse, à la fois qualitative et quantitative, est finalement réalisée sur les cas tests de traction longitudinale et transverse, et de cisaillement dans le plan des fibres et hors plan, pour une cellule élémentaire représentative. Les résultats sont comparés à ceux connus de la littérature [2].