Comportement à l'impact à faible vitesse par indentation quasi-statique des stratifiés à matrice polypropylène

Abstract

Cet article présente une étude expérimentale pour évaluer la réponse aux chargements d'indentation quasi-statique à faible vitesse effectués sur des composites stratifiés. Une investigation expérimentale a été réalisée, comportant la conception d'un dispositif d'essai et la fabrication de deux types de composites stratifiés. La géométrie de l'impacteur est un hémisphère de 16 mm de diamètre. Des stratifies à base de matrice polypropylène et fibres d'acier et de verre-E (A/PP et V/PP) ont été confectionnés suivant les séquences d'empilement [0° 90°]2S. Des tests d'indentations statiques ont été effectués sur des stratifiés avec des faible vitesses de 1,7 mm/mn. Le mécanisme de défaillance est préférentiellement dominé par la déformation plastique de stratifié, le mode de pénétration résultant est fortement localisé. Les résultats obtenus ont montré que l'évolution de dommage affecte en premier la matrice thermoplastique, qui s'amorce par la suite au niveau des fibres et provoque arrachement/décollement notamment dans les zones de contact indenteur/plaque. L'amorçage des fissures étaient plus visible dans les stratifiés de composition V/PP comparativement aux stratifiés A/PP. Un modèle de plasticité MLT a été proposé, implémenté dans le code de calcul Abaqus/Explicit en utilisant la subroutine VUMAT. Des simulations numériques de validation ont été effectuées