CFM 2019

Comportement mécanique en fatigue d'un composite sandwich à âme en nids d'abeilles en flexion 3 points
Ahcène Ait Said  2, 1, *@  , Kamel Bey  1, *@  , Ismail Hadriche  2, *@  , Chedly Bradai  2, *@  
2 : Laboratoire des systèmes électromécaniques LASEM, Ecole Nationale d'Ingénieurs de Sfax, Université de Sfax, BP 1173-3038 Sfax, Tunisie.
1 : Laboratoire de Mécanique Industrielle, Département de génie mécanique, Université Badji Mokhtar, BP12 23220 Annaba, Algérie.
* : Auteur correspondant

Grace à leurs faibles densités et à leurs résistances, l'utilisation des composites sandwiches est de plus en plus répandue, notamment en aérospatial, en construction navales et automobiles,... Ils suscitent un grand intérêt au sein des chercheurs dont plusieurs travaux y sont consacrés [1].

Ce travail est une contribution à l'étude du comportement mécanique en fatigue sous sollicitation en flexion 3-points, d'un composite sandwich Aluminium/nids d'abeilles en aramide, afin d'optimiser les conditions d'utilisation (charge appliquée, fréquence) pour une étude expérimentale sous chargement cyclique. L'analyse de la perte de rigidité et des modes d'endommagement seront les outils pour cette optimisation. Les éprouvettes sont constituées de tôles d'aluminium, d'un millimètre d'épaisseur chacune, pour les peaux et d'une structure aramide en nids d'abeilles de 8 mm de hauteur et de référence directionnelle « L » (orientation des cellules) [2][3] pour l'âme. Comme première approche, les essais, en flexion statique 3 points, préalablement réalisés, ont permis de déterminer la variation de la flèche en fonction de la force appliquée. Ceux-ci sont, ensuite, exploités pour procéder à des essais de fatigue sur une machine de type EPSIFLEX suivant la norme AFNORNF 54-606. Ils sont réalisés, pour trois niveaux de chargement, en déformation imposée avec un rapport de charge de 0,2 et une fréquence de 5 Hz. Les résultats obtenus nous ont permis de déterminer les courbes de perte de rigidité et les courbes de Wöhler afin de procéder à l'optimisation des conditions de chargement et la tenue en service du matériau composite sandwich. L'observation par microscope optique des faciès de rupture en flexions statique et cyclique a montré les différents modes d'endommagement des peaux (indentation) et de l'âme en nids d'abeilles (décollement et cisaillement) entraînant la ruine des éprouvettes.


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