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Huang, Jia. Rapid determination of fatigue behaviour for carbon fiber reinforced polymer laminates based on thermodynamic phenomena observed by IR thermography

Huang, Jia (2019). Rapid determination of fatigue behaviour for carbon fiber reinforced polymer laminates based on thermodynamic phenomena observed by IR thermography.

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Résumé en francais

Afin de réduire le poids des structures composites et les coûts de fabrication et d'exploitation, le comportement en fatigue des stratifiés carbone fait l'objet d'une grande attention. Les objectifs de cette thèse sont de développer des méthodologies pour évaluer rapidement le comportement en fatigue des stratifiés carbone à partir de l'analyse des données thermodynamiques mesurées par une caméra infrarouge et d'examiner la corrélation entre la dissipation d'énergie et les dommages générés par la fatigue. Trois nouvelles méthodes numériques basées sur l'analyse statistique dans le traitement des données thermiques ont tout d'abord été proposées afin d'éviter les incertitudes humaines dans l'application des méthodes graphiques traditionnelles telles que la méthode de Luong et celle de Risitano. Ces trois méthodes ont toutes été évaluées en déterminant la limite de fatigue avec unicité selon les données expérimentales de la littérature. Ensuite, un modèle à deux paramètres a été proposé pour caractériser la dégradation de la rigidité des stratifiés carbone en fonction de l'augmentation du nombre de cycles. Après la calibration des paramètres et le calcul du seuil de la rigidité normalisée, toute la courbe S-N peut être obtenue dans un temps très court. Ensuite, la relation entre les phénomènes de fatigue et la génération de chaleur est étudiée. En fonction des différentes causes, la chaleur générée a été classée en deux parties : chaleur induite par le frottement interne et celle induite par l'accumulation de dommages. La production totale de chaleur correspondant aux dommages semble être indépendante de l'amplitude de la charge. Cette information peut donc être utilisée pour prédire la courbe S-N avec une bonne précision.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Gong, Xiaojing
Ecole doctorale:Mécanique, énergétique, génie civil, procédés (MEGeP)
laboratoire/Unité de recherche :Institut Clément Ader (ICA-Tarbes) ; Laboratoire Génie de Production, Ecole Nationale d'Ingénieurs de Tarbes (ENIT)
Mots-clés libres :Thermographie infrarouge - Prévision de la durée de vie en fatigue - Stratifiés carbone - Auto-échauffement - Thermodynamique
Sujets :Sciences des matériaux
Déposé le :06 Sep 2019 10:00