LogoLogo

Ponge, Marie-Fraise. Propagation d'ondes élastiques dans des multicouches autosimilaires : application aux composites stratifiés renforcés de fibres de carbone

Ponge, Marie-Fraise (2012) Propagation d'ondes élastiques dans des multicouches autosimilaires : application aux composites stratifiés renforcés de fibres de carbone.

[img]PDF - nécessite un logiciel de visualisation PDF comme GSview, Xpdf or Adobe Acrobat Reader
3150Kb

Résumé en francais

Les matériaux composites renforcés de fibres de carbone sont largement utilisés dans l'industrie. L'association de leurs propriétés de drapage avec le concept d'autosimilarité permet de créer des matériaux innovants. Nous étudions numériquement et expérimentalement la propagation des ondes élastiques dans ces milieux. L'ensemble de Cantor et la suite de Fibonacci génèrent des structures autosimilaires. Les matériaux composites stratifiés renforcés de fibres de carbone sont constitués de plis orthotropes. Nous fabriquons des empilements basés sur l'ensemble de Cantor et la suite de Fibonacci : les processus autosimilaires sont appliqués sur l'arrangement et l'orientation des plis. Un code de calcul unidimensionnel permet de comparer structures périodiques, désordonnées et autosimilaires. Nous montrons que l'autosimilarité des arrangements apparaît dans la transmission acoustique et que les matériaux autosimilaires possèdent à la fois les propriétés de milieux périodiques et aléatoires : bandes interdites et états localisés. L'étude expérimentale ultrasonore d'échantillons composites carbone/PEEK ordonnés et autosimilaires et l'algorithme de la matrice de raideur modélisant la propagation des ondes dans ces matériaux, montrent que les empilements autosimilaires créent des irrégularités déterministes favorables à la réduction de la transmission acoustique et à l'augmentation de l'atténuation. La dimension d'homothétie permet alors d'adapter le rapport taille des hétérogénéités sur longueur d'onde pour optimiser les arrangements.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Gibiat, Vincent
Jacob, Xavier
Ecole doctorale:Mécanique, énergétique, génie civil, procédés (MEGeP)
laboratoire/Unité de recherche :Laboratoire Physique de l'Homme Appliquée à Son Environnement (PHASE), EA 3028
Mots-clés libres :Matériaux composites - Autosimilarité - Ondes élastiques - Propagation - Acoustique - Multicouche - Anisotropie - Cantor - Fibonacci - Quasi-périodicité - Désordre - Matrice de transfert - Matrice de raideur de couche - Milieux complexes
Sujets :Physique
Déposé le :05 Nov 2012 10:10