Soutenance de thèse – Georgina IBRAHIM – “Comportement hygromécanique de tubes composites obtenus par enroulement filamentaire en immersion et soumis à différentes températures”

Georgina IBRAHIM, doctorante au sein de l’équipe E3M du GeM, soutiendra sa thèse le 10 novembre 2017 à 10h00 à l’IUT de Saint-Nazaire sur le sujet suivant:

Comportement hygromécanique de tubes composites obtenus parenroulement filamentaire en immersion et soumis à différentes températures

Résumé

Les structures étudiées sont des tubes en fibres de verre ou de carbone imprégnés de résine époxy et mis en oeuvre par enroulement filamentaire. Ces tubes sont immergés à différentes températures et on étudie leur comportement hygrothermo-mécanique à l’aide d’essais de caractérisation et de modélisations tenant compte de différents schémas de diffusion.

En premier lieu, la morphologie du matériau est analysée par microscopie et microtomographie aux rayons X. Elle révèle des porosités parfois importantes qui influent sur la cinétique de diffusion des matériaux. Une caractérisation mécanique à l’aide d’essais sur tubes sollicités en pression avec et sans effet de fond permet de mettre en évidence une grande variabilité du champ de déformation à la surface des tubes. En complément, des analyses par DMA permettent de quantifier l’effet du vieillissement sur les propriétés mécaniques des matériaux.

Plusieurs protocoles expérimentaux sont mis en place afin de quantifier l’effet des contraintes de fabrication et de service sur la diffusion et sur la dilatation hygroscopique des matériaux employés. On étudie la cinétique de reprise en eau et les variations dimensionnelles d’anneaux composites et de tubes sous pression. On constate un ensemble de réponses dépendant
du type de fibre de renfort et de la température de vieillissement. On discute de la pertinence de la loi d’Arrhenius afin d’exprimer le coefficient de diffusion en fonction de la température pour les essais d’immersion. Des modélisations de la cinétique de diffusion basées sur la loi de Fick sont identifiées et améliorées afin de mieux représenter les expériences.

Jury

Rapporteurs :

• Peter DAVIES, Ingénieur HDR, Ifremer Brest
• Fabienne TOUCHARD, Chargée de Recherche CNRS HDR, ENSMA Poitiers

Examinateurs :

• Pascal CASARI, Professeur, Université de Nantes (Directeur de thèse)
• Sylvain FREOUR, Maître de conférences HDR, Université de Nantes
• Frédéric JACQUEMIN, Professeur, Université de Nantes (Co-directeur de thèse)
• Frédéric THIEBAUD, Professeur, Université de Franche-Comté

Invité :

• Khaled KHALIL, Professeur, Université Libanaise