EURODYMAT 1997 - 5th International Conference on Mechanical and Physical Behaviour of Materials under Dynamic Loading

J. Phys. IV France 07 (1997) C3-675-C3-680
DOI: 10.1051/jp4:19973115

Impact on 3D Carbon/Carbon Composites : a Meso-Scale Approach

O. Allix¹, M. Dommanget², M. Gratton³ and P.L. Héreil<sup>4

1</sup>  Université d'Evry-Val-d'Essonne, I.U.T.G.M.P., 2 cours Monseigneur Roméro, 91000 Evry cedex, France
²  Aérospatiale les Mureaux, 96 Route de Verneuil, 78133 Les Mureaux cedex, France
³  Laboratoire de Mécanique et Technologie, ENS Cachan/CNRS/Université Paris 6, 61 av. du Président Wilson, 94230 Cachan, France
⁴  Centre d'Étude de Gramat, 46500 Gramat, France

Abstract
A method for the fracture prediction under dynamic loading of small structures made of a 3D Carbon/Carbon composite is proposed. Due to the length scale of the loading, the notion of a homogenized material is meaningless ; our choice herein is to model, identify and compute the material at an intermediate or meso scale (fibre strands - matrix blocks). Our idea is that, due to the smallness of the meso scale, the previous description of the damage mechanisms should be valid even for high-rate loading. This meso-modelling is based on static and dynamic tests. Changing scale methods are applied to identify the mesoscopic model parameters (damage - plasticity - porosity) from static tests. The results from the dynamic computing of plate/plate tests confirm this method.

Résumé
Une méthodologie pour la prévision de la rupture sous choc, de pièces de petites dimensions en matériaux 3D C/C, est proposée. Pour ce type de sollicitations, la notion de matériau homogène équivalent est inadaptée. Aussi nous avons choisi de modéliser et d'identifier le matériau à l'échelle de ses méso-constituants : torons et blocs de matrice. Les calculs sont également effectués à cette échelle. Le méso-modèle développé se nourrit d'informations qualitatives obtenues par des essais statiques et dynamiques mais est identifié en statique. Un outil de changement d'échelle est utilisé, de façon itérative, pour identifier les paramètres du méso-modèle (torons-blocs de matrice). Des premières simulations dynamiques d'essais d'impact plaque/plaque montrent l'intérêt de la démarche.

© EDP Sciences 1997