Analyse par éléments finis de la réparation des composites stratifiés endommagés par collage de patchs

Abstract

------------------------------------------------------------------------------------------------------resume en arabe--------------------------------------------------------------------------------------------- في الهياكل المركبة يمكن أن ينتشر الضرر حتى الانهيار. في العديد من التطبيقات، لا تسمح التكلفة العالية للهياكل المركبة المعقدة بتغيير منهجي للعناصر التالفة. يمكننا بعد ذلك اعتبار الإصلاح الجزئي كبديل اقتصادي وميكانيكي جيد. هذا الإصلاح يجب أن يؤدي إلى نفس القدرة الاستيعابية للهيكل السليمة. موضوع هذه الدراسة هو تحليل لإصلاح صفيحة مركبة تضررت من ثقوب وشقوق. وأظهرت النتائج الرئيسية تأثير مفيد من التصحيح على السلوك الميكانيكي للهيكل الطبقي، تحت تأثير قوة شد. وتظهر النتائج أن أداء إصلاح يعتمد على عدة معايير وهي صلابة من التصحيح ولوحة إصلاحه، هندسة التصحيح وأبعادها، لاصق الإصلاح، ووضع انتشار الشق، الوضع الخالص أو الوضع المختلط. ------------------------------------------------------------------------------------------------resume en français------------------------------------------------------------------------------------------------Dans les structures composites les endommagements peuvent également se propager jusqu'a rupture. Dans de nombreuses applications, le cout élevé des structures stratifiées complexes ne permet pas l’échange systématique des éléments endommagés. On peut alors envisager la réparation partielle comme une bonne alternative économique et mécanique. Cette réparation doit conduire aux mêmes capacités portantes que la structure saine. L’objet de la présente étude porte sur une analyse de la réparation d'un composite stratifie endommagé par des entailles et des fissures centrales. Les principaux résultats montrent l’effet bénéfique du patch sur le comportement mécanique et en rupture d’une structure stratifie, sollicitée en traction. Les principaux résultats montrent que les performances de la réparation dépendent de plusieurs paramètres à savoir la rigidité du patch et de la plaque à réparée, de leurs séquences d'empilements, de la géométrie du patch et de ses dimensions, de l’adhésif de réparation et du mode de propagation de la fissure, mode I pure ou mode mixte. -------------------------------------------------------------------------------------------------resume en anglais------------------------------------------------------------------------------------------------In composite structures, damage can also spread to failure. In many applications, the high cost of complex laminated structures does not allow for the systematic exchange of damaged components. Partial repair can then be considered as a good economical and mechanical alternative. This repair must lead to the same load-bearing capacities as the healthy structure. The object of this study is to analyze the repair of a laminated composite damaged by notches and central cracks. The main results show the beneficial effect of the patch on the mechanical and failure behavior of a stratified structure under tensile stress. The main results show that the repair performance depends on several parameters, namely the rigidity of the patch and the plate to be repaired, their stacking sequences, the geometry of the patch and its dimensions, the repair adhesive and the propagation mode of the crack, pure mode I or mixed mode.