Etude hygrothermique des matériaux composites à matrice polymère avec la prise en compte de l'effet du vieillissement lors de la désorption en transitoire

Abstract

Les structures réalisées en matériau composite sont soumises à des variations de température et d’humidité durant leurs utilisations. Ces conditions de service induisent un changement dans la configuration structurale de ces matériaux en fonction de ces facteurs environnementaux, selon leur degré de variation avec le temps et leurs combinaisons simultanées,et ce, plus particulièrement dans le cas de leurs usages dans le domaine aéronautique. En effet, le caractère hétérogène et anisotrope de ces matériaux, induit des effets structuraux spécifiques, qui peuvent avoir des conséquences pénalisantes et irréversibles sur la structure. En fait, la combinaison d’une température et d’un niveau d’humidité induit un vieillissement qui se traduit par une réduction et éventuellement une dégradation de la rigidité et de la résistance, et peut aussi engendrer des contraintes résiduelles hygrothermiques à l’intérieur du stratifié. Cet état de faiblesse du matériau, peut engendrer un endommagement et une réduction de la durée de vie de la structure. La présente étude abordera d’abord l’effet de la température et d’humidité sur les propriétés mécaniques des composites avec une application sur le graphite/époxy T300/5208 en phase de désorption. La microanalyse a en effet montré la forte prépondérance de la température et de l’humidité sur ces propriétés. Nous aborderons ensuite l’effet de la dégradation des propriétés mécaniques dues à des températures variables et à des niveaux d’humidité variables, sur le comportement des plaques stratifiées. Une dernière étape consiste à examiner l’effet de l’anisotropie sur les contraintes résiduelles hygrothermiques en tenant compte des différentes conditions d’environnement pour des stratifiés unidirectionnels en graphite époxy en phase de désorption.