Characterization and modeling of adhesive bonded joints under quasi-static loadings - Archive ouverte HAL Access content directly
Theses Year : 2018

Characterization and modeling of adhesive bonded joints under quasi-static loadings

Caractérisation et modélisation des joints de colles sous sollicitations bi-axiales statiques

(1)
1

Abstract

Today, structural bonding presents an interesting alternative to conventional methods of assembly, in order to reduce the weight within aeronautical structures. However, the use of this method raises many questions in terms of design, characterization or modeling. This work presents a robust experimental work, aiming two main objectives: (i) select the most suitable instrumentation for the characterization of the behavior of bonded joints up to failure and (ii) predict the behavior of bonded joints from complete characterization and modeling under quasi-static bi-axial loading, using a simple test, directly integrated to industry. In a first stage, to achieve this goal, modified Scarf test has been proposed to characterize the mechanical behavior of adhesive joints. This type of specimen allows applying multiaxial loadings without having high-stress concentrations near the edges. The second part of the thesis deals with the development of a strategy for simplifying the characterization of a bonded joint using some hypotheses (stress/strain states). This strategy allows obtaining the intrinsic behavior of the adhesive in the form of the stress/strain curves. The last part of this work deals with the identification and selection of the most appropriate instrumentation systems in the experimental characterization.
Le collage structural se présente comme une alternative intéressante aux méthodes classiques d'assemblages par ajout d’éléments mécaniques pour alléger les structures aéronautiques. Cependant, l'utilisation de cette méthode soulève de nombreuses questions en termes de conception, caractérisation ou modélisation. Ce travail, à fort caractère expérimental, visent deux grands objectifs : (i) sélectionner les moyens d'instrumentation les plus adaptés pour la caractérisation du comportement jusqu'à rupture des assemblages collés et (ii) prédire le comportement des assemblages collés à partir d'une caractérisation et d'une modélisation complète sous chargements quasi-statiques bi-axiaux, en utilisant un type d’essai simple et industrialisable. Dans un premier temps, pour atteindre ces objectifs, un nouvel essai appelé Scarf modifié a été proposé, afin de caractériser le comportement mécanique du joint de colle, en minimisant les effets de bord par la présence de becs. La deuxième partie de la thèse porte sur le développement d'une stratégie de caractérisation simplifiée du comportement de joint de colle, sous certaines hypothèses (états de contraintes/déformations, continuité du champ de contraintes). Cette stratégie a permis d'obtenir le comportement intrinsèque de l’adhésif sous la forme de courbes contraintes/déformations. La dernière partie abordée dans ces travaux, s'intéresse quant à elle à l'identification et la sélection des moyens de métrologie les plus appropriés, pour accompagner la caractérisation expérimentale.
Fichier principal
Vignette du fichier
2018_jaime_destouesse.pdf (27.43 Mo) Télécharger le fichier
Origin : Version validated by the jury (STAR)
Loading...

Dates and versions

tel-02368707 , version 1 (18-11-2019)

Identifiers

  • HAL Id : tel-02368707 , version 1

Cite

Jaime Destouesse Villa. Caractérisation et modélisation des joints de colles sous sollicitations bi-axiales statiques. Mécanique des matériaux [physics.class-ph]. ENSTA Bretagne - École nationale supérieure de techniques avancées Bretagne, 2018. Français. ⟨NNT : 2018ENTA0008⟩. ⟨tel-02368707⟩
399 View
37 Download

Share

Gmail Facebook Twitter LinkedIn More