RÉSUMÉ:

Ces travaux de thèse portent sur le dimensionnement des assemblages boulonnés à base de substrats en composite thermoplastique, et plus spécifiquement sur le comportement hors plan de ce type de liaisons. La première partie du travail est dédiée à la caractérisation mécanique des matériaux composites thermoplastiques. Les sensibilités des matrices polyamides liées au phénomène de fluage et à la reprise en humidité sont appréhendées expérimentalement. L’identification expérimentale des propriétés mécaniques est complétée à l’aide de simulations numériques sur le Volume Elémentaire Représentatif du matériau. Les modèles analytiques actuels de dimensionnement des assemblages boulonnés VDI 2230 servent à calculer précisément la souplesse équivalente des éléments de l’assemblage, à savoir des pièces et du boulon. Ces modèles ont été initialement établis pour les matériaux métalliques d’où la nécessité d’étendre ces travaux afin de les adapter aux matériaux composites. Par conséquent, nous présentons des méthodes permettant d’identifier expérimentalement et numériquement les souplesses de pièces composites. Pour ce faire, une procédure d’homogénéisation, basée sur une équivalence énergétique a été proposée afin de calculer les souplesses des constituants de l’assemblage. Ces résultats sont comparés à l’approche analytique du modèle. Un ajustement du modèle VDI est proposé dans le cas des assemblages centrés à substrats composites. Le facteur d’introduction de charge et le coefficient de filtrage des liaisons boulonnées sont étudiés expérimentalement et numériquement. Finalement, une approche analytique est proposée afin d’enrichir le modèle existant.

JURY:

M. Pierre-Alain BOUCARD, Professeur des universités, ENS Cachan
M. Alain DAIDIÉ, Professeur des universités, Université de Toulouse
M. Laurent GORNET, Maître de conférences HDR, École Centrale de Nantes
M. Frédéric JACQUEMIN, Professeur des universités, Université de Nantes (IUT de Saint-Nazaire)
M. Nicolas PERRY, Professeur des universités, Arts et Métiers PariTech, Talence

Invité:

M. Pierre CHALANDON, Responsable Pôle IDA, CETIM St Etienne