Endommagement et Réparation des structures en composites

Abstract

Cette étude examine l'influence de la composition du matériau du pli externe de recouvrement d'une réparation étagée sur la résistance à l'impact de plaques en polymère renforcé de fibres de carbone (CFRP) soumises à des impacts répétés à faible vitesse. L'objectif est d'améliorer la durabilité des structures composites réparées utilisées dans les secteurs de l'aéronautique, du maritime et de l'automobile. Trois configurations de plaques en CFRP réparées ont été fabriquées par stratification manuelle par moulage sous vide, chacune intégrant un matériau différent pour le pli externe de recouvrement : carbone, Kevlar ou un hybride carbone/Kevlar. Des plaques intactes et réparées ont été soumises à quatre impacts consécutifs de 18 J à l'aide d'un dispositif d'essais de chute de masse. Après les quatre impacts répétés, les dommages ont été évalués par contrôle ultrasonore C-scan et microscope optique afin de quantifier la surface délaminée. Les résultats indiquent que la tolérance aux dommages des stratifiés réparés dépend fortement du matériau utilisé dans le pli externe. Cette étude a montré que le choix du matériau du pli externe de recouvrement constitue un paramètre clé dans les performances des réparations composites soumises à des impacts répétés. Alors que le carbone favorise la rigidité et la résistance mécanique, et que le Kevlar améliore la dissipation énergétique, la solution hybride carbone/Kevlar s'est révélée la plus équilibrée en combinant une bonne restauration des propriétés mécaniques avec une meilleure tolérance aux dommages. Ces résultats mettent en évidence le rôle déterminant du choix du matériau du pli externe de recouvrement dans l'amélioration de la durabilité structurale des réparations composites