Numerical study of defects in glass reinforced composite transducer shells

Résumé
Les problèmes de fatigue dans les coques en matériaux composites des transducteurs flextensionnels peuvent être étudiés soit expérimentalement soit numériquement. Malheureusement, dans le premier cas les résultats sont difficilement transposables à la réalité. Dans le deuxième cas une modélisation simple permet rarement de décrire les problèmes de fatigue et de fissure dans la structure réelle. L'approche proposée ici consiste à utiliser la modification de la réponse modale de la coque pour identifier de façon qualitative et quantitative les différents problèmes survenant en service. Cet article présente dans un premier temps les éléments composites nécessaires à la modélisation du problème. Dans un deuxième temps, l'approche est validée sur un exemple de coque. Dans un troisième temps les résultats comparatifs de l'étude numérique et de l'étude expérimentale de l'endommagement d'une plaque composite sont exposés.

Abstract
Fatigue in composite shells of flextensional transducers can be investigated experimentally but in service results transposition is uncertain. This study can also be carried out numerically. However, a simple model rarely allows to describe the fracture in fatigue of an existing structure. The approach that is suggested here aims (starting from a modal analysis of a damaged structure in situ and according to results of a numerical computation by finite elements) at identifying the type of flaw in a qualitative and quantitative way. This paper first presents the finite element used to deal with this problem. Second the approach is validated on a shell example. Finally an experiment on a simple G.R.P. plate is used to compare numerical and experimental results to validate the approach.