Décomposition d'un critère énergétique : étude de l'endommagement dans les composites stratifiés croisés

A decomposition of an energetical criterion: study of damage growth in composites cross-ply laminates

Institut d'Acoustique et de Mécanique, Université du Maine, Avenue Olivier Messiaen, 72085 Le Mans Cedex 9, France

Auteur de correspondance : jean-luc.rebiere@univ-lemans.fr

Reçu : 17 Novembre 2004
Accepté : 19 Décembre 2005

Résumé

Cette étude s'inscrit dans la suite de l'analyse du champ des contraintes dans des composites stratifiés croisés symétriques endommagés de type [0_m, 90_n]_s sollicités par un chargement uni-axial dans leur plan. Le résultat de la répartition des contraintes a conduit à la décomposition d'un critère énergétique en vue d'étudier la contribution des différentes composantes du tenseur des contraintes au taux de restitution d'énergie. À partir de cette approche, l'étude des mécanismes d'endommagements est présentée pour les différents modes de rupture. Cette approche doit contribuer à une meilleure compréhension des mécanismes d'endommagements par fissuration et par délaminage.

Abstract

This study follows the stress field analysis in a damaged symmetrical cross-ply laminate like [0_m, 90_n]_s by uni-axial loading in the plate plan. The stress distribution leads us to decompose a criterion. This criterion is based on the computation of the partial strain energy release rate associated with each damage mode, transverse cracking, longitudinal cracking and delamination. Several decompositions of the complementary strain energy are put forward. Each component part of this decomposition is related to a specific damage mechanism and loading mode. The related criterion can predict and describe the initiation and propagation of the different damage mechanisms.