Réponse de structure auxétique en dynamique rapide : étude théorique et expérimentale
L'étude concerne l'amélioration des systèmes de protection constitués de structures auxétiques. Le but est de proposer une méthode d'évaluation de l'absorption d'énergie d'un impact par ces matériaux cellulaires à coefficient de poisson négatif. Cette méthode se base su...
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| المؤلف الرئيسي: | |
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| مؤلفون آخرون: | , , , , , , |
| التنسيق: | Thèse numérique |
| اللغة: | Français |
| منشور في: |
2023.
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| الموضوعات: | |
| الوصول للمادة أونلاين: | Accès au texte intégral https://theses.univ-orleans.fr/public/2023ORLE1003_va.pdf http://www.theses.fr/2023ORLE1003/abes https://theses.hal.science/tel-04224534 |
| ملاحظة: |
Titre provenant de l'écran-titre Ecole(s) Doctorale(s) : École doctorale Énergie, Matériaux, Sciences de la Terre et de l'Univers (Centre-Val de Loire ; 2012-....) Partenaire(s) de recherche : Laboratoire de mécanique Gabriel Lamé (Orléans ; 2018-....) (Laboratoire) Autre(s) contribution(s) : Sébastien Roth (Président du jury) ; Alain Gasser, Justin Dirrenberger, Jean-Luc Hanus (Membre(s) du jury) ; Sébastien Roth, Laurent Mahéo (Rapporteur(s)) |
| Autres localisations: | Voir dans le Sudoc |
| Variante du titre: | Response of auxetic structure under dynamic impact :, theoretical and experimental study |
| الملخص: | L'étude concerne l'amélioration des systèmes de protection constitués de structures auxétiques. Le but est de proposer une méthode d'évaluation de l'absorption d'énergie d'un impact par ces matériaux cellulaires à coefficient de poisson négatif. Cette méthode se base sur des études analytiques, des simulations numériques par éléments finis et des essais dynamiques. Les structures auxétiques ré-entrantes étudiées dans la thèse sont réalisées par fabrication additive (dépôt de fil fondu en acide polyamide). Le modèle analytique simplifié a été établi pour prédire la réponse de ces structures en compression quasi-statique ou dynamique. En dynamique, ce modèle est basé sur le comportement R-P-P-L (milieu rigide parfaitement plastique avec densification) et la propagation d'onde de discontinuité dans la structure. Un modèle éléments finis (EF) a été réalisé et il a été validé par l'étude expérimentale (tir sur pendule balistique). Le modèle EF a permis d'évaluer la part d'énergie absorbée par la structure auxétique et de montrer les limites de l'approche analytique. The scientific objective of the thesis is to contribute to the understanding of the energy absorption by a protective system made with auxetic structure, having negative Poisson's ratio. The aim of the work is to propose a methodology for assessing the energy absorption during an impact of a projectile on the structure. This methodology is based on analytical calculation, finite element (FE) simulation and experimental study. The auxetic structure studied in the thesis are made thanks to additive manufacturing. The analytical model enables to calculate the quasi-static plateau stress and the dynamic response of the structure. For the dynamic response, the model is based on the rigid, perfectly plastic, locking material hypothesis and the shock wave analogy. A FE model has been validated by an experimental study (impact on a ballistic pendulum). This FE model allow to assess the amount of energy absorbed by the auxetic structure and to identify the limitation of the analytical model. |
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| وصف المادة: | Titre provenant de l'écran-titre Ecole(s) Doctorale(s) : École doctorale Énergie, Matériaux, Sciences de la Terre et de l'Univers (Centre-Val de Loire ; 2012-....) Partenaire(s) de recherche : Laboratoire de mécanique Gabriel Lamé (Orléans ; 2018-....) (Laboratoire) Autre(s) contribution(s) : Sébastien Roth (Président du jury) ; Alain Gasser, Justin Dirrenberger, Jean-Luc Hanus (Membre(s) du jury) ; Sébastien Roth, Laurent Mahéo (Rapporteur(s)) |
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