Contraintes interfaciales des structures renforcées par composites : effets thermiques et shear lag

Thermal and shear deformations effects

¹ Université de Tlemcen, Faculté des Sciences de l'Ingénieur, Algérie
² Université de Bel Abbés, Faculté des Sciences de l'Ingénieur, Algérie

Reçu : 25 Mai 2007
Accepté : 27 Novembre 2007

Résumé

Les matériaux composites en fibres de polymères (FRP) ont des propriétés physiques qui sont exploitées récemment pour le renfoncement des structures soumises à des risques de défaillances ou de dégradation, dus à un environnement sollicité en permanence. Ces composites sont, en particulier, utilisés pour prolonger la durée de vie de ces structures et de les protéger contre l'agressivité de leur environnement. Le renforcement donne naissance à des concentrations des contraintes dans l'interface structure adhésive. Dans ce travail de recherche, l'originalité est de prédire et de déterminer cette concentration de contraintes, par l'analyse des effets thermiques couplés avec un modèle de déformation de la structure sous l'effet de cisaillement. Nous avons développé une nouvelle approche théorique qui est une suite de celle faite par R. Denton (2001), dont il a traité le cas thermique seulement. La résolution a été validée en tenant compte aussi bien des paramètres physiques des matériaux composites, que des propriétés géométriques des éléments renforcés.

Abstract

The composite fiber materials of polymers (FRP) have physical properties, which exploited recently for the reinforcement of the structures subjected to degradation or default risks, with an environment requested permanently with mechanical and thermal load variations. These composites used, in particular, to prolong the lifespan of these structures, in particular, and protect themes of their environment. This type of reinforcement by composites fiber gives the stress concentration in the interface of structure and adhesive zone. In this paper, an originally model presented to predict and determine this stresses concentration, due to thermal effects coupled to the model of structural deformation under the shear lag effect. We have developed a new theoretical approach, which is the continuation of that done of R. Denton (2001). The validated resolution take into account, as well as, the physical parametric properties of materials and the geometrical adherends form.