RÉSUMÉ:

Une méthode est proposée pour la modélisation d’un assemblage multimatériaux innovant visant des applications dans l’allègement structurel des véhicules. Dans cet assemblage une partie composite thermoplastique, est fixée à une plaque acier texturée par la technologie CMT pins. L’interface est particulièrement complexe et non linéaire : une représentation fine du comportement local serait extrêmement pénalisante en temps de calcul. Dans cette optique il a été choisi d’orienter la méthodologie vers une modélisation la plus simple possible tout en conservant de bons résultats globaux.

Pour ce faire, en s’inspirant de l’état de l’art existant sur les multimatériaux, une campagne expérimentale a été menée sur des éprouvettes longitudinales à double recouvrement afin de caractériser cette interface. Une fois les mécanismes locaux investigués, deux modèles sont proposés. Le premier numérique basé sur la méthode des éléments finis et l’introduction d’éléments cohésifs nous permet de valider les hypothèses de modélisation tout en quantifiant la répartition des efforts entre les picots. Le deuxième se base sur le calcul local d’un Volume Élémentaire Représentatif pour établir analytiquement la loi de comportement de l’interface. Cette loi est ensuite introduite sous la forme d’un ressort non linéaire au sein d’un modèle numérique simplifié de l’éprouvette. Pour finir ces approches sont appliquées au cas d’étude industriel et les résultats sont validés par une deuxième campagne expérimentale.

JURY:

Directeur:

Patrick ROZYCKI, Maitre de conférence HDR, GeM – Ecole Centrale de Nantes

Rapporteurs:

Francis COLLOMBET,  Professeur des universités, Institut Clément Ader
Fodil MERAGHNI, Professeur des universités, ENSAM Campus de Metz

Examinateur:

Jacques RENARD Directeur de recherche, Ecole des Mines Paris Tech

Invité:

Thierry RENAULT, Sénior expert composite, Faurecia