Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
La qualité de l’interface entre renfort et matrice joue un rôle essentiel dans les propriétés mécaniques et physiques finales des matériaux composites. Cependant, cette zone reste assez complexe à définir et à analyser. Cet article expose les modélisations de cette liaison renfort/matrice proposées à ce jour. De nature différente, mécanique, physique/physico-chimique, thermodynamique, viscoélastique ou couplée, certains modèles stipulent l’existence d’une phase intermédiaire entre la matrice et le renfort, qui serait dotée de caractéristiques spécifiques.
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Auteur(s)
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Anne BERGERET : Docteur Ingénieur, Maître-Assistant à l’École des Mines d’Alès - Responsable de l’équipe Formulation des Matériaux du Centre des Matériaux de Grande Diffusion de l’École des Mines d’Alès
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Patricia KRAWCZAK : Professeur à l’École des Mines de Douai - Responsable du Département Technologie des Polymères et Composites de l’École des Mines de Douai
INTRODUCTION
Différentes modélisations de l’interface/interphase ont été proposées, de nature mécanique, physique/physico-chimique, thermodynamique, viscoélastique ou couplée, qui selon le cas postulent l’existence ou non d’une troisième phase intermédiaire entre la matrice et le renfort, dotée de caractéristiques spécifiques.
Ce dossier se compose de quatre parties :
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Liaison renfort/matrice- Définition et caractérisation : Définition et caractérisation ;
-
Liaison renfort/matrice- Modélisation de l’interface : Modélisation de l’interface ;
-
Liaison renfort/matrice- Comportement des composites : Comportement des composites industriels ;
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Modélisation physique ou physico-chimique
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2. Modélisation viscoélastique
Les grandes classes de modèles mécaniques précédents reposent sur des lois de comportement élastique des constituants. Leur application dans le cadre de la viscoélasticité linéaire pose donc inévitablement la question de leur validité. Nombreux sont les auteurs qui admettent une similarité formelle entre les lois de comportement élastique et celles valables pour les matériaux viscoélastiques linéaires soumis à une sollicitation sinusoïdale en fonction du temps, en se basant sur le principe d’équivalence temps - température développé par Hashin [118] que l’on peut résumer comme suit : « Les modules élastiques complexes effectifs d’un composite viscoélastique linéaire sont obtenus par les mêmes formules que pour le calcul des modules élastiques effectifs d’un composite de même géométrie de phases en remplaçant les modules élastiques de chaque phase par les modules complexes correspondants ».
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