Modélisation numérique de multi-impacts faible vitesse sur différentes stratifications

International audienceThe use of composite materials in the industrial field has been growing significantly for many years. This increase is explained by the fact that the industry, especially aeronautics which was pioneering in this field, is interested in the lightening of structures in order to be able to take up the new environmental challenges. Whether in the aeronautical field or in the land transport sector, structural elements may undergo multi-impactsor impact. Even at low velocitypose a threat to the integrity of the material and the structure itself. The objective of this work is to propose a numerical model to determine the damage within a composite structure subjected to low energy multi-impact. The Chang-Chang damage model predicted matrix breakage, tensile and compressive fibers. The progressive damage of the interface between two plies of the laminate is modeled by a cohesive contact based on a bi-linear law of Benzeggagh-Kenane. The results of the simulation shows the possibility to compare the numerical projected area damage with those obtained experimentally by C-Scan. Similarly, the numerical results obtained in terms of energy-time and displacement force are in good correlation with the experimental results.L’utilisation des matériaux composites dans le monde industriel connait une croissance importante depuis de nombreuses années. Cet accroissement s’explique par le fait que l’industrie, notamment aéronautique qui fut pionnière dans ce domaine, s’intéresse àl’allègement des structures afin de pouvoir relever les nouveaux défis environnementaux. Que ce soit dans le domaine aéronautique ou dans celui du transport terrestre, les chocs répétitifs ou impacts, même de faible intensité, que peuvent subir les éléments de structure constituent une menace pour l’intégrité du matériau et par conséquent pour la structure elle-même L’objectif de ce travail, est de proposer un modèle numérique permettant de déterminer l’endommagement au sein d’une structure composite soumise à des impacts répétitifs de faible énergie. Le modèle d’endommagement de Chang-Chang a permis de prédire la rupture matricielle et des fibres en traction ainsi qu’en compression. L’endommagement progressif de l’interface entre deux plis du stratifié est modélisé par un contact cohésif basé sur une loi bi-linéaire de Benzeggagh-Kenane.Les résultats de la simulation ont permis de comparer les surfaces délaminées numériques à celles obtenues expérimentalement par C-Scan. De même les résultats numériques obtenus en termes de courbes énergie-temps et force déplacement sont en bonne corrélation avec les résultats expérimentaux