Modélisation en grandes déformations du comportement hystérétique des renforts de composites : Application à l'estampage incrémental

Les materiaux composites connaissent une croissance exponentielle d'utilisation que ce soit dans le domaine de l'aerospatial, l'aeronautique, l'automobile ou encore le sport. Cette evolution significative s'explique notamment par les excellentes proprietes mecaniques que propose ce genre de materiaux. De plus, le ratio caracteristiques/poids est extremement favorable a ces derniers puisqu'ils restent plus legers que les materiaux usuellement employes par le passe. Cependant, ils sont aussi extremement couteux et moyennement maitrises compares aux connaissances scientifiques qui existent pour les materiaux cristallins. L'outil de simulation numerique est donc devenu partie integrante de l'amelioration des procedes de mise en forme, ce qui necessite, entre autres, l'elaboration de modeles mecaniques. Jusqu'a maintenant, compte tenu des strategies d'emboutissage utilisant un seul couple poincon/matrice, les chargements etaient supposes monotones et donc les lois de comportement associees etaient hyperelastiques ou viscoelastiques. Toutefois, etant donne que la demande industrielle ne cesse de croitre et la complexite des geometries demandees aussi, nous proposons au travers des travaux presentes ici, des approches innovantes et originales comme la mise en forme incrementale et la gestion des conditions aux limites. Ces nouvelles approches induisent des variations de chargement en cisaillement ou en flexion et les modeles hyperelastiques ne sont donc plus suffisamment riches pour correctement modeliser les procedes d'estampage. L'etude du comportement hysteretique etant nouvelle pour les materiaux composites, les travaux presentes se focalisent alors sur les renforts secs. C'est ainsi qu'une approche experimentale a ete realisee afin de connaitre la reaction du tisse soumis a ce type de chargements non monotones. Puis, des modeles dissipatifs hysteretiques ont ete etablis en vue de les integrer dans un logiciel de calcul par elements finis. Enfin, des simulations numeriques avec comparaisons experimentales sont proposees, basiques au debut pour valider les modeles puis plus complexes pour montrer l'interet de telles modelisations et de telles strategies.