Impact de plaques composites : caractérisation et modèles

(Reçu le 9 avril 1990, révisé le 29 mars et le 29 août 1991, accepté le 6 septembre 1991)

Abstract
We are concerned with the behavior of thin stratified carbon- or glass- epoxy composite plates. The present work is presented as a part of a more wide study carried out which purpose is the numerical simulation of damage evolution within such plates when subjected to a localized transverse low-velocity impact. To establish a correlation between the measured internal damage and the corresponding absorbed energy, from works presented in the literature, is the aim of this one. We first focuse our attention on the typical loading conditions of a direct transverse low-velocity impact. Indeed, we point out the respective role of the impactor/plate contact, indentation and flexion process of the plate on the localization, initiation and propagation of intralaminar cracking and interlaminar delamination. A phenomenological model of interactive evolution of these damages which takes into account the loading and energy absorption process is then proposed, and we identify the interaction between the experimental parameters and the up mentioned damages. We further expose a discussion about some contact law models, and our approach of the loading/structure interaction simulation in terms of the damage phenomenology model presented.

Résumé
Nous nous intéressons au comportement de plaques minces composites stratifiées à fibres longues et à base de carbone/époxyde ou verre/époxyde. Le travail présenté s'insère dans une étude globale visant la simulation numérique de l'évolution de l'endommagement interne des plaques. Le but de cet article est essentiellement de dégager une relation entre l'état d'endommagement mesuré dans la plaque et l'énergie d'impact absorbée correspondante, à partir des travaux exposés dans la littérature. Pour cela, nous présentons notre analyse des conditions de chargement typiques de la sollicitation d'impact transverse direct: nous différencions les, chargements de poinçonnement et de flexion de la plaque sur la localisation, l'initiation et la propagation de la fissuration intralaminaire et du délaminage interlaminaire. Sur la base de cette analyse, nous proposons un modèle phénoménologique d'évolution interactive des dommages tenant compte des modes de chargement et des énergies dissipées, et une identification de l'interaction paramètres expérimentaux/dommages. Nous exposons ensuite notre analyse de modèles de lois de contact par rapport au modèle phénoménologique présenté.