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Languages: French
Types: Article
Subjects: Insert, Structure sandwich, Composites, Poinçonnement, 620.1
Cette étude analyse le comportement en arrachement des inserts de structure sandwich en âme nid d’abeille et peau carbone. La technologie étudiée est celle d’insert fortement travaillant obtenu par densification de nid d’abeille et utilisé dans l'industrie aéronautique. Des essais d’arrachement ont été effectués et les modes d'endommagements ont été identifiés. Une étude phénoménologique à l’aide d’essais sous chargements progressifs cyclés, d’essais arrêtés et d’essais sur éprouvettes spécifiques ont permis d'identifier le scénario de rupture. Une modélisation éléments finis volumiques qui intègre les lois de dégradation du nid d’abeille en cisaillement transverse, le comportement plastique du potting et les dégradations de la peau composite par poinçonnement ont été développés et permettent une bonne prédiction de la loi d’arrachement ainsi que des charges de dégradation des différents composants et la charge à rupture. Une modélisation du poinçonnement a été développée basée sur un critère quadratique de dégradation initiale suivi par un critère en déformation maximale correspondant à la rupture des fibres par cisaillement transverse. Une étude sensibilité a été effectuée et permet de proposer des solutions optimisées. La modélisation a aussi été appliquée à une technologie d’insert de faible capacité de charge et permet de déterminer les charges limites pour cette technologie. Cette étude montre que le dimensionnement des inserts ne peut être correctement effectué qu'après avoir identifié expérimentalement les divers modes de ruptures propres à chaque technologie et en implémentant les comportements non-linéaires associés. In this study the pull-out behavior of inserts in sandwich structure made of honeycomb core and carbon skin is analysed. The technlogy of inserts used is obtained by filling resin in the honeycomb making a potting. During pull-out test, many damages interior of the specimen are noted. The scenario of degradations is identified by the cycled progressive load tests, the tests stopped before ultimate load and pull-out test on special specimen without honeycomb core. A 3D numerical model is proposed by implementing the shear-modulus damage law of honeycomb, the elastoplastic law behaviour of resin and the degradation law of the skin identified by a quadratic criterion according to the out-of-plan strength of the skin. This model chronologically simulates the same degradations than the test and the critical load is also predicted. This model is then used to make a sensitivity analysis to propose optimized solutions. The model is also applied to molded-in metallic insert. The model is able to predict the behavior until the limit loads. Globally, this study demonstrates that dimensionning of insert is possible by identifying the failure modes and non-linear finite element modelling.
  • No references.
  • No related research data.
  • No similar publications.

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