Modèle numérique pour la simulation de la propagation des fissures de fatigue en mode I des plaques en aluminium réparées par patch en matériaux composites

Abstract

Par la présente étude, une simulation numérique dynamique en 3D a été effectuée pour prédire le facteur d'intensité des contraintes à la pointe de fissure ainsi que la durée de vie en fatigue d'une plaque en aluminium 2124-T3 réparée par un patch en composite. Par la suite, une étude d'optimisation a été menée pour estimer la durée de vie adéquate justifiant une forme optimale du patch en composite. Considérant les variables de conception telle que, la hauteur, la largeur et l'épaisseur du patch, en plus de l'épaisseur d'adhésif, une importante réduction du volume de patch peut être réalisée en appliquant le modèle développé. La sensibilité des paramètres optimaux du patch est étudiée sous différentes tailles de fissures. Différentes séquences d'empilement et propriétés mécaniques du patch sont également considérées afin de réduire la concentration de contraintes au voisinage de la pointe de fissure, en aboutissant à une forte réduction du volume