Syllabus 2013/2014
 
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Module : MS301
Titre :
Matériaux et structures composites : application à l'aéronautique
Volumes horaires :
Cours : 20.00 h
Travaux Dirigés : 16.00 h
Travail Individuel : 36.00 h
Crédits ECTS :
5.00
Enseignant(s) :
MARTIN Eric - Responsable
Niveau :
module de troisième année
Résumé :
Pour justifier la conception d’une structure en matériaux composites, il est nécessaire de réaliser des travaux de modélisation et de caractérisation à l’échelle du matériau et de la structure avec un passage du matériau à la structure. Les principaux points abordés dans ce cours sont :
  • propriétés et applications des matériaux composites,
  • choix d'un modèle d'étude pertinent (notions de modèles hiérarchiques et du “juste besoin”),
  • mise en oeuvre d'outils de résolution adaptés,
  • classification des critères de résistance,
  • connaissances nécessaires pour aborder et justifier la conception de structures en matériaux composites,
  • tenue d'une structure au flambement.
  • Plan :
    1. Les matériaux composites (12h)
      • Renforts fibreux et matrices polymères
      • Procédés de mise en ½uvre des composites à matrice polymère
      • Application des matériaux composites dans différents secteurs industriels
      • Le comportement mécanique des matériaux composites
    2. Le dimensionnement des structures composites (12h)
      • Théorie des stratifiés
        o Calcul de prédimensionnement en linéaire :
        • comportement d’une couche avec identification par essais de caractérisation
        • assemblage des couches dans les cas avec et sans symétrie miroir
        • critères de rupture (macro, méso, multi-critère), approche fiabiliste pour la justification
      • Modèles de comportement non linéaire
        o Notion de classe de modèle
        o Hypothèses au juste besoin
        o Construction du modèle de comportement de la couche (partie élastique et partie anélastique)
        o Identification des paramètres du modèle
        o Implémentation dans le code d’éléments finis
        o Calculs, optimisation du nombre de couches et justification
    3. Tenue au flambement des structures aéronautiques (12h)
      • Généralités – Exemples
        o le phénomène de flambement
        o l'enjeu dans l'aéronautique
        o le flambement local, global
      • Résultats analytiques sur le flambement
        o cas des poutres (Euler)
        o cas des plaques
        o cas des coques
      • Tenue après flambement de panneaux raidis: approche analytique
        o flambement en compression
        o flambement en cisaillement
      • Etude du flambement de panneaux raidis: approche numérique par éléments finis
        o modes de flambement “élastique”: charge critique et forme.
        o notions sur le post-flambement.
      • Exemple de post-flambement de panneaux composite: approche expérimentale