Véritable encyclopédie technique, cet ouvrage traite des matériaux composites pouvant être utilisés en substitution ou en association avec des métaux : composites à matrice organique, composites à matrice métallique, composites élastomères, composites intelligents et nanocomposites. Il fournit toutes les données pratiques utiles pour tirer le meilleur parti de ces [...] [lire le résumé du livre]
Véritable encyclopédie technique, cet ouvrage traite des matériaux composites pouvant être utilisés en substitution ou en association avec des métaux : composites à matrice organique, composites à matrice métallique, composites élastomères, composites intelligents et nanocomposites. Il fournit toutes les données pratiques utiles pour tirer le meilleur parti de ces matériaux avancés (propriétés, comportement, méthodes de fabrication et de contrôle).
Cette seconde édition actualise toutes les données et introduit des notions nouvelles telles que insert, sandwich ou procédé RTM.
Auteurs :
Claude BATHIAS : Après un début de carrière dans l'aéronautique, l'auteur est professeur au Cnam et directeur de l'Institut de technologie des matériaux avancés. Membre fondateur de l'AMAC et des JNC, il a créé une série de conférences internationales sur la fatigue des composites (ICFC) et les échanges euro-japonais sur les composites depuis 1990.
Sommaire et contenu du livre "Matériaux composites - Architecture, mise en oeuvre, propriétés et applications industrielles"
TABLE DES M'ATIÈRES
Avant-propos XI
Liste des collaborateurs XIII
Introduction • Le marché des matériaux composites 1
A
Architecture et mise en œuvre
1 • Fibres de renforcement 9
1.1
Introduction 9
1.2
Fibres de verre 13
1.3
Renforts fabriqués par déposition en phase vapeur 15
1.4
Fibres de carbone 17
1.5
Fibres organiques 22
1.6
Fibres oxydes 26
1.7
Fibres de carbure de silicium 28
1.8
Conclusions 30
1.9
Bibliographie 30
2 • Matrices organiques 31
2.1
Introduction 31
2.2
Matrices thermodurcissables 35
2.3
Matrices thermoplastiques 64
2.4
Bibliographie 72
3.1
Introduction 73
3.2
Mouillabilité et adhésion 74
3.3
Modèles d'adhésion 74
3.4
Contraintes à l'interface 76
3.5
Caractérisation des interfaces 77
4 • Effets géométriques 83
4.1
Introduction 83
4.2
Répartition périodique des fibres et fraction volumique 83
4.3
Élasticité d'un pli unidirectionnel en fonction de la fraction volumique 84
4.4
Résistance à la traction d'un pli unidirectionnel
en fonction de la fibre et de la matrice 88
4.5
Résistance à la traction des composites à fibres courtes 91
4.6
Influence de l'orientation des fibres 92
5 • Méthodes de fabrication 97
5.1
Introduction 97
5.2
Composites à matrice thermodurcissable 98
5.3
Composites à matrice thermoplastique 113
6 • Assemblages 123
6.1
Introduction 123
6.2
Assemblage par collage 123
6.3
Assemblage mécanique 129
6.4
Tenue des assemblages 130
6.5
Durabilité des assemblages 131
6.6
Conclusions 132
6.7
Bibliographie 132
7 • Composites à matrice métallique renforcés par des particules 135
7.1
Introduction 135
7.2
Propriétés physiques 139
7.3
Propriétés mécaniques 141
7.4
Procédés de fabrication 148
7.5
Conclusions 167
7.6
Bibliographie 167
8.1
Introduction 169
8.2
Procédés d'élaboration des composites à matrice céramique et carbone 170
8.3
Les composites oxydes 171
8.4
Les composites non oxydes 173
8.5
Le comportement thermomécanique des composites à renfort tissé:
relations microstructure/propriétés 176
8.6
Conclusions 194
8.7
Bibliographie 195
B
Comportement des composites
9 • Comportement élastique linéaire 199
9.1
Notion d'élasticité 199
9.2
Loi de comportement en dehors des axes d'orthotropie 205
9.3
Loi de comportement dans le cadre de la théorie des plaques 207
9.4
Détermination des caractéristiques pour un pli unidimensionnel 208
9.5
Théorie classique des stratifiés 210
9.6
Théorie des plaques sandwichs 216
9.7
Bibliographie 219
10 • Rupture des matériaux composites à hautes performances 221
10.1
Introduction 221
10.2
Critères de rupture 222
10.3
Délaminage des matériaux composites 224
10.4
Sensibilité à l'entaille des matériaux composites 237
10.5
Résistance aux impacts 248
10.6
Bibliographie 258
11 • Composites et chocs 261
11.1
Introduction 261
11.2
Effets d'échelle et problèmes de similitude: deux grandes approches
pour l'établissement de lois de similitude appliquées aux structures composites 262
11.3
Premiers constats expérimentaux sur des plaques planes 266
11.4
L'influence des conditions aux limites sur la vulnérabilité à l'impact :
étude et discussion à partir d'essais sur des coques 275
11.5
Incidence du couple masse-vitesse sur la rupture
des fibres dans le cas d'un délaminage restreint 283
11.6
Bibliographie 303
12 • Fatigue des matériaux composites à hautes performances 305
12.1
Introduction 305
12.2
Courbe d'endurance 306
12.3
Effet d'une entaille sur la résistance à la fatigue 311
12.4
Fatigue en compression 313
12.5
Fatigue en flexion 315
12.6
Effet des surcharges en tension 316
12.7
Fatigue après impact 318
12.8
Évolution de la microstructure et des propriétés en cours de cyclage 319
12.9
Conclusions 322
12.10
Bibliographie 323
13 • Vieillissement physico-chimique des matériaux composites
à matrice organique 325
13.1
Introduction 325
13.2
Vieillissement humide 326
13.3
Vieillissement thermique 336
13.4
Conclusions 345
13.5
Bibliographie 346
c
Applications des composites
14 • Substitution du métal par le composite 351
14.1
Introduction 351
14.2
Allègement 351
14.3
Durabilité 352
14.4
Production 354
14.5
Dessin des pièces 355
14.6
Conclusions 355
14.7
Bibliographie 356
15.1
Introduction 357
15.2
Programme d'avion de basse consommation énergétique 358
15.3
Mise en œuvre de matériaux composites dans le transport commercial 361
15.4
Navette spatiale 368
15.5
Développement d'une aile de technologie avancée 368
15.6
Harrier AV-8B/GR5 374
15.7
Couplage élastique 380
15.8
Conclusions 387
15.9
Bibliographie 387
16 • Applications marines 389
16.1
Introduction 389
16.2
Matériaux 389
16.3
Environnement marin 392
16.4
Bateaux et navires 395
16.5
Applications sous-marines 398
16.6
Applications offshore 400
16.7
Applications futures 403
16.8
Conclusions 405
16.9
Bibliographie 405
17 • Composites élastomères 407
17.1
Introduction 407
17.2
Conception des composites élastomères 407
17.3
Matériaux 413
18.
Composites intelligents 421
18.1
Introduction 421
18.2
Le concept de technologie intelligente 421
18.3
Technologies intelligentes actuelles 424
18.4
Technologie des capteurs: la fibre optique comme capteur de déformation 429
18.5
Matériaux pour actionneurs 434
18.6
L'actualité mondiale sur les matériaux composites intelligents 442
18.7
Conclusions 444
18.8
Bibliographie 444
19.1
Introduction 447
19.2
Quelques nanocomposites anciens 450
19.3
Synthèses de particul'es nanométriques 457
19.4
Nanocomposites modernes 468
19.5
Nanocomposites fibrillaires 476
19.6
Composites à fibres et nanoparticules 491
19.7
Conclusions 494
19.8
Bibliographie 495
Index 509
Avis clients
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