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Détermination des coefficients d'élasticitéet de rupture d'âmes nids d'abeilles Nomex® : homogénéisation périodique et simulation numérique

Published online by Cambridge University Press:  03 February 2006

Laurent Gornet ,
Gilles Marckmann  and
Marc Lombard
Laurent Gornet
Affiliation:
École Centrale de Nantes, Institut de recherche en Génie Civil et Mécanique, GeM, UMR CNRS 6183, 1 rue de la Noë, BP 92101, 44321 Nantes Cedex 3, France
Gilles Marckmann
Affiliation:
École Centrale de Nantes, Institut de recherche en Génie Civil et Mécanique, GeM, UMR CNRS 6183, 1 rue de la Noë, BP 92101, 44321 Nantes Cedex 3, France
Marc Lombard
Affiliation:
Marc Lombard Architecture Navale, Le Sextant, rue de la Trinquette, 17000 La Rochelle, France
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Abstract

Le présent travail concerne la détermination des propriétés mécaniques des âmes nids d'abeilles de forme hexagonale et de leurs versions sur-expansées rectangulaires. Ces âmes en papiers Nomex® sont présentes sur les voiliers multicoques de courses océaniques entièrement réalisés à partir de sandwichs à peaux de tissus carbones. Les caractéristiques mécaniques élastiques de ces âmes sont déterminées par modélisation tridimensionnelle à partir de la théorie de l'homogénéisation des milieux périodiques mise en œuvre dans le cadre de la méthode des éléments finis. L'étude confirme que les symétries des Volumes Élémentaires Représentatifs (VER) conduisent à des propriétés mécaniques homogénéisées orthotropes. Enfin, l'étude des modes de flambement des VERs permet de déterminer les contraintes ultimes de rupture du matériau homogène équivalent. Les techniques d'homogénéisation périodique développées dans cette étude ont été implantées dans le code de calcul éléments finis Cast3M-CEA. Les propriétés mécaniques et les limites à rupture des âmes en nids d'abeilles sont utilisées pour l'étude du renforcement des structures sandwichs proposées sur les trimarans océaniques de 60 pieds.

Keywords

Composite structureshoneycombsNomex coresfinite element methodfractureperiodic homogenizationStructures compositesnids d'abeillesâmes Nomexéléments finisrupturehomogénéisation périodique
Type
Research Article
Information
Mechanics & Industry , Volume 6 , Issue 6: Special Issue , November 2005 , pp. 595 - 604
Copyright
© AFM, EDP Sciences, 2006

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