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Thèse de Doctorat de 3ème cycle (LMD) >
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Veuillez utiliser cette adresse pour citer ce document : http://hdl.handle.net/123456789/3181

Titre: Analyse paramétrique de la réparation par patch composites
Auteur(s): BAGHDADI, Mohammed
Encadreur: KADDOURI, Khacem
Mots-clés: Patch composite
Matériaux composites
facteur d’intensité de contrainte
contrainte de cisaillement
Forme de patch
Adhésif
Fissure
Date de publication: 6-fév-2021
Résumé: عنوان الموضوع: التحليل المعلمي) البارا متري (للإصلاح بواسطة المواد المركبة ملصقة لا ترتبط كفاءة الإصلاح بواسطة المادة المركبة اللاصقة ارتباطًا وثيقًا بالمعلمات الهندسية والميكانيكية للرقعة المركبة فحسب، بل ترتبط أيضًا بالمعلمات الهندسية والميكانيكية للوصل اللاصق والهيكل الذي تم إصلاحه. يتلاءم هذا العمل مع هذا السياق ويهدف إلى التحليل ودراسة، من خلال استخدام مفهوم ميكانيكا الكسر الخطي، أداء إصلاح ومتانة هياكل طائرات Al 2024-T3 المتصدعة او المتشققة والتي تم إصلاحها بواسطة التصحيح المركب. يتم تحليل هذا الأداء من حيث تقليل الطاقة الميكانيكية في نقاط التصدع (عامل شدة الإجهاد) وإجهادات القص في جميع الطبقة اللاصقة. لتحقيق هذا الهدف يتم استخدام طريقة العناصر المنتهية (Abaqus) تظهر النتائج التي تم الحصول عليها بشكل فعال أن الخصائص الهندسية والميكانيكية للرقعة المركبة والمادة اللاصقة والهيكل المراد إصلاحه تحدد عمر الخدمة وموثوقية الإصلاح. تجعل الرقعة، الملتصقة على الوجه المتشقق، من الممكن تأخير حركية انتشار الصدع إلى حد كبير. يعد الانخفاض القوي في عامل شدة الإجهاد في نقاط الشقوق التي تم إصلاحها من سمات هذا التأخر في انتشار الصدع. يؤكد هذا العمل على تأثير المعلمات أدناه على كفاءة وجودة الإصلاح. تمت دراسة الأخير من وجهة نظر تقليل طاقة الكسر في وضع الفتح (الوضع الأكثر خطورة) في رؤوس الشقوق التي تم إصلاحها وإجهادات القص في الطبقة اللاصقة. • الرقعة المواد المركبة الملصقة محددة بمعامل المرونة معامل يونغ وسمكها • شكل وسماكة الرقعة (شكل الحجم) • شكل سطح الرقعة. • المادة اللاصقة المحددة بمعامل القص وسمكها. • اللوحة التي تم إصلاحها محددة بمعامل المرونة) معامل يونغ ( الخاص بها وسمكها ؛ • التأثير المفيد لرقعة الإصلاح المزدوجة للهياكل السميكة. • تكمن أصالة هذا العمل في تطوير شكل رقعة جديد) المواد المركبة الملصقة (يسمح بتخفيض قوي لعامل شدة الإجهاد في رؤوس الشقوق وتخفيف أفضل لإجهادات القص في الطبقة اللاصقة. الكلمات المفتاحية: المواد المركبة الملصقة؛ عامل شدة الإجهاد. وإجهادات القص؛ شكل التصحيح لاصق؛ صدع. ----------------------------------------------Titre du sujet : Analyse paramétrique de la réparation par patchs composites . L'efficacité de la réparation est non seulement étroitement liée aux paramètres géométriques et mécaniques du patch composite, mais également aux paramètres géométriques et mécaniques du joint adhésif et de la structure réparée elle-même. Ce travail rentre dans ce contexte et a pour objectif l’analyse, par l’utilisation du concept de la mécanique linéaire de la rupture, de la performance de la réparation et de la durabilité des structures d’aéronefs en Al 2024-T3 fissurées et réparées par patch composite. Cette performance est analysée en termes de réduction de l'énergie mécanique en pointes de fissures (Facteur d’intensité de contrainte FIC) et des contraintes de cisaillement dans toute la couche adhésive. Pour atteindre cet objectif la méthode des éléments finis (Code de Calcul-ABAQUS) est utilisée. Les résultats obtenus montrent effectivement que les caractéristiques géométriques et mécaniques du patch composite, de l'adhésif et de la structure à réparer déterminent la durée de vie et la fiabilité de la réparation. Le patch, conjointement collé à la face fissurée, permet de retarder considérablement la cinétique de propagation de la fissure. La forte réduction du facteur d'intensité de contraintes en pointes de fissures réparées est caractéristique de ce retardement. Ce travail met l'accent sur l'influence des paramètres ci-dessous sur l'efficacité et la qualité de la réparation. Ces dernières sont étudiées d'un point de vue réduction de l'énergie de rupture en mode d'ouverture (mode le plus dangereux) en têtes de fissures réparées et des efforts tangentiels dans la couche adhésive. • Le patch, défini par ses modules d’élasticité et de son épaisseur • La forme du patch et de son épaisseur (La forme volumique) • La forme surfacique du patch ; • L’adhésif, défini par son module de cisaillement et son épaisseur ; • La plaque réparée définie par son module de Young et son épaisseur ; • L’effet bénéfique de la double réparation des structures épaisses ; • L'originalité de ce travail réside dans le développement d'une forme de patch permettant une forte réduction du facteur d'intensité de contraintes et une meilleure relaxation des contraintes de cisaillement dans la couche adhésive. MOTS CLES : Patch composite ; Matériaux composites ; facteur d’intensité de contrainte ; contrainte de cisaillement ; Forme de patch ; Adhésif ; Fissure. ----------------------------------------------Topic Title: Parametric analysis of the composites patch repair . The efficiency of the repair is not only closely related to the geometric and mechanical parameters of the composite patch, but also to the geometric and mechanical parameters of the adhesive joint and of the repaired structure itself. This work fit in this this context and aims to analyze, through the use of the concept of linear fracture mechanics of, the repair performance and durability of Al 2024-T3 aircraft structures cracked and repaired by composite patch. This performance is analyzed in terms of reduction of mechanical energy in crack points (stress intensity factor) and shear stresses in all adhesive layer. To achieve this objective the finite element method (Abaqus) is used. The results obtained effectively show that the geometric and mechanical characteristics of the composite patch, of the adhesive and of the structure to be repaired determine the service life and reliability of the repair. The composite patch glued to the cracked structures, makes it possible to considerably delay the kinetics of the crack propagation. The strong reduction in the stress intensity factor in repaired crack heads is characteristic of crack propagation. This work emphasizes the influence of the parameters below on the efficiency and quality of the repair. The latter are studied from the point of view of reduction of the fractur energy in opening mode (the most dangerous mode) in repaired crack heads and of the tangential stresses in the adhesive layer. • The patch, defined by its elasticity modulus and its thickness • The shape of the patch and its thickness (The volume shape) • The surface shape of the patch; • The adhesive, defined by its shear modulus and its thickness; • The repaired plate defined by its Young's modulus and its thickness; • The beneficial effect of double repair patch of thick structures; • The originality of this work lies in the development of a new patch shapes allowing at the same time, the reduction of the stress intensity factor and the better relaxation of the shear stresses in the adhesive layer. KEYWORDS: Composite patch; Composite materials; Stress intensity factor; shear stress; Patch shape; Adhesive; Crack.
Description: Doctorat
URI/URL: http://hdl.handle.net/123456789/3181
Collection(s) :Génie Mécanique

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