Analyse des résultats

VIII.2.1.1 Observation qualitative

Sur la figure VIII-2a nous représentons dans le repère lié au chargement R(O,X,Y,Z) le champ de déformation mésoscopique obtenu dans le cadre de la simulation CRAFT. Dans ce même repère nous montrons également en figure VIII-2b le champ expérimental obtenu par DIC. D’un point de vue numérique, la simulation permet de retrouver parfaitement la structuration du champ de déformation induite par le textile avec des régions de fortes déformations dans les zones riches en résine (Région résine), des régions de faibles déformations dans les zones riches en fibres (Région fibre) et des régions de déformations « intermédiaires » dans les endroits où la résine s’est intercalée entre les zones de croisement des toron chaînes et trames. La figure VIII-3 sert d’appui explicatif pour mieux visualiser la localisation des trois différentes zones et-notamment les régions de déformations intemédiaires.

La comparaison avec l’expérience montre sans surprise que le champ de déformation est nettement mieux résolu par simulation CRAFT que par DIC, ce qui nécessite de pousser un peu plus la réflexion. Grâce au calcul numérique, nous montrons dans le

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paragraphe suivant une détection fine des phénomènes liés au comportement de la matrice non accessible experimentalement par DIC.

Figure ‎VIII-2 : a) champ de déformation numérique obtenu par CRAFT. b) champ de déformation expérimental obtenu par dispositif de corrélation d’image DIC.

Figure ‎VIII-3 : Positions des différentes zones riches en fibres et riches en résines au sein du VER.

PARTIE III – Chapitre VIII : Résultats de simulation

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VIII.2.1.2 Analyse quantitative

Propriétés élastiques macroscopiques du VER.

A partir des champs de déformation obtenus par simulation nous avons calculé les modules d’élasticité « » et de cisaillement « » macroscopiques moyennés spatialement sur tout le volume du VER. Le tableau VIII-1 montre les valeurs obtenues par CRAFT pour une contrainte macroscopique appliquée . Nous montrons également les résulats obtenus expérimentalemnt (chapitres IV et VI) et ceux obtenus par le modèle micomécanique de Chamis.

Résultat CRAFT Résultat CRAFT CRAFT 0.0036 0.0026 Modèle mécanique de Chamis (Modèle OTFNU) x 14.01 x 4.83 Valeur Expérimentale x ^14.00 (DMA) ^x 3.41 (Traction )

Tableau ‎VIII-1 : et obtenus par CRAFT, par modèle micromécanique et expérmentalement..

avec :



compte tenu de la rotation d’angle autour de l’axe 3=Z entre le repère R (O,X,Y,Z) et le repère R1(O, 1,2,3)

 : Déformation CRAFT moyennée sur tout le VER suivant l’axe OX

 : Déformation CRAFT moyennée sur tout le VER suivant l’axe 1 et normal à l’axe 2

Pour la valeur de , on retrouve donc parfaitement le module d’élasticité obtenu expérimentalement par DMA ( ) et par le modèle micromécanique de chamis ( ). Pour le module de cisaillement

nous avons une surestimation de 28% comparativement au résultat obtenu par essai de traction à . En réalité ila été mesuré expérimentalement sur une plage de déformation où la courbe n’est pas parfaitement linéaire (voir figures IV-11 et IV-12 du chapitre IV). Cette non linéarité observée des le début de l’essai est due au caractère

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viscoélastique du composite, ce qui induit une sous-estimation de expérimental. Toutefois on retrouve parfaitement la valeur du module de cisaillement obtenu à partir du modèlé micromécanique de Chamis qui tient compte du détail de la mésostructure spécique du VER comme nous l’vanons décrit dans le modèle OTFNU (§ I.3.1)

Confrontation des champs de déformations numériques et expérimentaux

Sur la figure VIII-4a on représente les évolutions de la déformation calculée par CRAFT et mesurée par DIC selon les profils n° : 1, 2 et 3 (figure VIII-2) passant alternativement par les régions riches en fibres et riches en résine. La résolution spatiale de la mesure par corrélation d’image « DIC_SR » est d’environ 0.6 mm, soit l’ordre de grandeur de la taille des poches de résine qui vaut 0.8mm. Cette résolution est beaucoup moins fine que celle issue de la simulation numérique. Elle "renvoie" donc des valeurs expérimentales correspondant à des valeurs moyennées sur des zones relativement importantes. Il est donc impossible de « résoudre » les forts gradients de déformation et de capturer les variations brusques de déformation induites notamment par le passage brutal d’un matériau rigide (toron) à un matériau plus mou (résine). En conséquence, les zones fortements déformées associées aux poches de résine apparaissent relativement étendues (figure VIII-4a). A l’évidence la courbe expérimentale associée au profil 3 montre l’influence du bruit de mesure ne permet donc pas d’observer les pics de déformations aux bords des poches de résine, alors qu’ils apparaissent clairement et de manière systématique sur les courbes associées au calcul CRAFT (profils 1 et 2). Cela suggère que les déformations maximales apparaissent dans des zones privilégiées qui se situent dans les coins des poches de résines.

Par ailleurs si on compare les profils 1, 2 et 3 (figure VIII-3), on constate que le rapport des déformations obtenu entre les zones riches en résine et celles riches en fibres est approximativement le même (environ 3) que ce soit par la voie expérimentale ou numérique (figure VIII-.4b). Au vu des différences de résolution entre la simulation et l’expérience, nous présentons dans ce qui suit une procédure de "lissage" des données modèles pour se rendre plus conforme à la résolution spatiale liée à la capture des images et à leur traitement par le logiciel ARAMIS.

PARTIE III – Chapitre VIII : Résultats de simulation

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Figure ‎VIII-4 : a) Superposition de numérique et expérimental suivant les profils 1 ,2 et 3. b) Champs de déformation numérique et expérimental autour d’une poche de

résine.