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Etude de la résistance à l’impact basse vitesse de stratifiés composites à matrice Elium : analyse expérimentale et modélisation numérique multi-échelle

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Napo BONFOH : Université de Lorraine

Résumé de la communication

Encouragée par les exigences de recyclabilité des matériaux, l'utilisation de composites stratifiés à base de résines thermoplastiques, constitue de nos jours un véritable défi. En effet, le développement de ces matériaux doit se faire par l'utilisation de procédés classiques, appliqués pour les stratifiés à base de matrices thermodurcissables. ARKEMA a donc développé une nouvelle résine acrylique liquide, qui a la particularité de polymériser à température ambiante. Une étude expérimentale préliminaire a permis de confirmer la meilleure résistance à l’impact des composites à matrice Elium acrylique, comparativement aux composites thermodurcissables conventionnels. Ensuite, les performances à l’impact des composites stratifiés ont été améliorées par l’introduction de copolymères à blocs dans la matrice. Les effets de l’énergie d’impact, de la température et de la concentration massique en nano-charges sur la réponse du matériau composite ont été analysés. Des essais de caractérisation du comportement mécanique et de l’endommagement du matériau couplés à l’homogénéisation multi-échelle des matériaux par la Mécanique du Génome de la Structure ont permis d’identifier les paramètres du modèle macroscopique. La simulation numérique de l’impact basse vitesse a été effectuée au moyen du logiciel d’éléments finis ABAQUS/Explicit. Les résultats présentent une bonne corrélation avec les données expérimentales.

Résumé du colloque

En raison des contraintes environnementales et économiques, plusieurs laboratoires internationaux ont entrepris des travaux sur la valorisation de la biomasse dans des produits écologiques. Par ailleurs, le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC) considère la biomasse comme une solution pour le développement ou l’amélioration des bioproduits en remplacement de ceux issus des carburants fossiles ou de procédés industriels polluants. Plus récemment, outre la valorisation des ressources naturelles abondantes (lin, bois, chanvre, etc.), une attention particulière a été portée aux grandes quantités de rejets agricoles (déchets des plantes légumineuses et fruitières) ou industriels (sciures de bois, par exemple). Ces déchets entraînent des problèmes sérieux pour l’environnement et la gestion des espaces. Une transformation de ces déchets en de nouveaux produits à valeur ajoutée s’impose et peut être génératrice de nouvelles richesses en revenus et en emplois. Les exemples d’application des résidus et des ressources agroforestières dans des produits écologiques sont multiples, et les efforts sont répartis à travers la planète. Cela aura des effets avantageux au niveau environnemental et économique. C’est dans ce cadre que le colloque s’inscrit. Quelques exemples d’utilisation des résidus et des ressources agroforestières renouvelables, relatifs à des initiatives d’ici et d’ailleurs, seront présentés.

Contexte

section icon Thème du congrès 2019 (87e édition) :
Engager le dialogue savoirs – sociétés
Discutant-e- de la session : Demagna Koffi
section icon Date : 29 mai 2019

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