Effets de la thermo-oxydation sur le comportement mécanique de matériaux composites pour applications aéronautiques

L’oxydation conduit a une modification des proprietes mecaniques de la matricepolymere, associee a sa fragilisation, et a la creation de deformations residuelles (retrait) quiinduisent l'amorcage et le developpement d'endommagements.Avec l’objectif de prevoir l’amorcage de ces endommagements, il est necessaire de calculerl’etat des contraintes a differentes echelles du materiau vieilli. Il faut donc disposer demodeles de comportement du polymere et du composite dependant du niveau d’oxydation.Deux types de difficultes se presentent : l’une associee a la nature locale de ce phenomene,difficilement captee par des essais classiques (traction, compression…) et l’autre de parl’aspect visqueux du comportement mecanique, qui doit etre identifie sur les temps courts etles temps longs. Ce travail – conduit dans le cadre du programme COMPTINN' – est consacrea l'etude des effets de la thermo oxydation sur le comportement mecanique de deux polymeres(une resine Epoxy et une resine Polyimide) et des composites associes (a fibres de carbone),ainsi qu'a la caracterisation de l'amorcage des endommagements induits par la thermooxydation de la matrice. Cette etude se compose de trois parties : mise en place d'une nouvellemethodologie numerique/experimentale pour l'analyse des effets de la thermo oxydation sur lecomportement mecanique local du polymere et le developpement d'une loi constitutiveappropriee ; mise en place d'une nouvelle approche numerique/experimentale pour le calculdu champ des retraits matriciels sur la surface des composites UD, conduisant, au cours duvieillissement, a l’amorcage des decohesions fibre/matrice ; developpement d'une techniqueexperimentale pour l'etude de l'interaction mecanique/oxydation au cours d'essais de fatiguede composites stratifies.