Essai de cisaillement – Flexion 3 points appuis rapprochés

L’essai de flexion 3 point avec appuis rapprochés est défini par la norme NF EN ISO 14130 et permet de mesurer les modules et contraintes de cisaillement hors-plan dans le sens longitudinal avec des essais sur éprouvettes à 0°, et dans le sens transversal avec des essais sur éprouvettes à 90°. Le fait de réduire la distance entre les deux appuis permet de conserver les efforts tranchants qui génèrent les contraintes de cisaillement et de réduire les contraintes normales de flexion. Cependant, il est difficile d’éliminer totalement les contraintes normales de flexion et c’est pour cela que l’essai de flexion 3 points avec appuis rapprochés ne permet pas d’avoir une mesure très précise de ces modules de cisaillement hors plan. Le schéma de l’essai est visible sur la figure 109 et les dimensions des éprouvettes sont énumérées sur le tableau 71. Les dimensions de l’éprouvette sont définies en fonction de l’épaisseur de l’éprouvette. L’essai se fait à une vitesse de flèche de 0,5 mm/min. la contrainte à la rupture en cisaillement hors plan. Le module est déterminé avec la flèche mesurée par le capteur de la traverse mobile et un capteur LVDT placé sur le montage. La mesure de la flèche avec le capteur LVDT est bien plus précise que celle avec le capteur traverse car elle prend en compte les changements de comportement mécanique en cours d’essai.

Le taux de porosité semble avoir une influence sur le module de cisaillement interlaminaire G13 que ce soit avec la valeur mesurée par le capteur traverse et le capteur LVDT. Le module de cisaillement diminue de 27,8% avec 1,2% de porosité et 37,8% avec 3,0% de porosité. Par contre le taux de porosité ne semble pas avoir d’influence sur la contrainte à la rupture en cisaillement hors plan PL’analyse de la variance des valeurs du module de cisaillement interlaminaire, dont les résultats sont visibles sur le tableau 73, confirme le fait que le taux de porosité a une influence statistiquement significative sur le module de cisaillement. Les essais de flexion 3 point en appuis rapprochés sur des éprouvettes à 90° permettent de déterminer les propriétés mécaniques en cisaillement hors plan dans le sens transverse, soit le module de cisaillement interlaminaire G23. Le module de cisaillement diminue de 17,2% avec 1,2% de porosité et 34,5% avec 3,0% de porosité alors que la contrainte à la rupture n’évolue pas avec le taux de porosité. Una analyse de la variance est faite pour valider ou non l’in fluence du taux de porosité sur G23.

Analyse de la variance du module de cisaillement interlaminaire G23

L’analyse de la variance des valeurs du module de cisaillement interlaminaire G23, dont les résultats sont visibles sur le tableau 75, confirme le fait que le taux de porosité a une influence statistiquement significative sur le module de cisaillement avec une valeur p-value inférieur au niveau de confiance de l’étude. Cette influence du taux de porosité est donc modélisée avec une fonction polynôme d’ordre 2 qui est très proche d’un modèle linéaire, qui est illustré sur la figure 111 et dont l’équation est définie telle que : Des essais statiques de flexion 3 points sont mis en place afin de déterminer l’influence du plissement en statique et de valider le modèle numérique du projet. Ces essais de flexion 3 points permettent aussi de caractériser la contrainte à la rupture en flexion 3 points qui sera utilisé pour définir les paramètres des essais de fatigue également en flexion 3 points. Le schéma du montage de flexion 3 points est présenté sur la figure 112 avec les dimensions de l’éprouvette en rouge qui sont aussi énumérées dans le tableau 76. Seuls des essais avec des éprouvettes à 0° sont effectués pour cette campagne. Pour effectuer cet essai, la norme NF EN ISO 14125 a été utilisée°. Les essais sont effectués à une vitesse de flèche de 0,5 mm/min afin d’avoir une vitesse de déformation proche de 1 %/min, et une précharge de 10N est effectuée.