Prévision de la résistance en compression des composites à fibres longues : approche structurelle du microflambage plastique

La faible resistance en compression des composites a fibres longues est actuellement un facteur penalisant pour le dimensionnement des structures. Cette faiblesse est generalement, attribuee a une instabilite des fibres, appelee microflambage, qui depend essentiellement du defaut d'alignement des fibres a l'etat initial et du caractere plastique de la matrice. Mais experimentalement, on observe que la resistance en compression depend egalement de parametres a l'echelle de la structure (epaisseur des plis testes, sequence d'empilement et chargement applique). Les quelques modeles capables de rendre compte de l'effet de tous ces parametres sont tres lourds a manipuler. Le but de ce travail est de proposer un outil numerique specifique performant qui permette de mener une etude parametrique, et qui soit par la suite adaptable dans les milieux industriels. A partir d'un modele homogeneise bidimensionnel etabli dans un cadre parfait par Grandidier - Gardin et Potier-Ferry, le probleme de microflambage plastique avec defaut est pose. Afin de minimiser les temps de calculs, ce probleme est formule a l'echelle du pli a l'aide d'une cinematique a double echelle. En remarquant que le microflambage est une instabilite cellulaire, la solution est recherchee sur un domaine reduit grâce a un element fini particulier. Avec ce code specifique, la reponse complete du pli est determinee en quelques minutes. L'etude du mecanisme de microflambage confirme l'importance, sur la resistance, du defaut d'alignement. Il peut etre defini par l'angle que fait la fibre avec l'axe theorique, pour des longueurs d'onde voisines de la longueur d'onde critique elastique. Les calculs montrent egalement que la resistance en compression depend fortement du chargement et de la position du pli dans le stratifie, particulierement quand l'epaisseur du pli diminue. Finalement, la comparaison de nos previsions avec les resultats experimentaux est tres bonne compte tenu du defaut qui reste le seul parametre majeur difficile a evaluer experimentalement