Caractérisation expérimentale et modélisation des propriétés de rupture et de fragmentation dynamiques d'un noyau de munition et de céramiques à blindage

Certaines nuances de ceramiques, comme les carbures de silicium (SiC) ou les alumines (Al2O3), sont utilisees comme materiaux balistiques en raison de leurs excellentes performances mecaniques, notamment leur durete, tout en etant legeres, la ou le gain de masse est un enjeu majeur pour la conception d’equipements militaires de protection individuelle ou de vehicule. Depuis la guerre du Viet Nam, les ceramiques ont ete largement utilisees et integrees comme face avant de blindage bicouche pour stopper la menace des projectiles de type AP (Armour-Piercing) durant un impact balistique. Neanmoins, le projectile provoque un endommagement intense dans la ceramique en raison, notamment, d’un chargement de traction dynamique qui se manifeste par une fissuration multiple, appelee fragmentation, particulierement defavorable a l’integrite de la protection balistique et a sa capacite a faire face a un second impact. Afin de developper un materiau de blindage plus performant, il est essentiel de comprendre le lien entre la microstructure des ceramiques, l’endommagement genere sous impact et leurs performances balistiques.Cette these cherche a mieux comprendre le phenomene de fragmentation dynamique genere a hautes vitesses de deformation dans des ceramiques a forte tenacite, incluant un materiau alumine bio-inspire de la nacre. Cette nacre artificielle est, a priori, plus refractaire aux fissures que les ceramiques conventionnelles car elle se caracterise par une haute tenacite statique en raison d’une microstructure specifique de type « Brique-Mortier » (ou BM) reproduite dans le materiau appele ici MAINa.