Modélisation multi-échelle des propriétés élastiques d'un composite à matrice métallique (CMM)

Abstract

Il existe différents types de matériaux dans l'industrie avec différentes qualités et performances parmi eux les matériaux composites qui sont constitué d'au moins deux matériaux, un renfort sous forme de fibre ou particule et une matrice dont l'inclusion est noyée. Lors de la conception de ces matériaux et à cause de plusieurs facteurs des pores peuvent se créer et former une nouvelle phase comme dans notre cas d'un composite triphasé à matrice métallique avec une inclusion sphérique et des pores sous forme de sphère. La détermination des propriétés et du comportement des composites à l'échelle macro n'est pas facile, mais pour ce faire nous devons d'abord passer à échelle microscopique ou nous pouvons capturer même les plus petites déformations et dommages puis utilisée les informations obtenues pour déterminer les propriétés effectives du matériau globale par l'homogénéisation. Pour étudier la microstructure d'un matériau elle doit être générée par l'une des méthodes de génération puis maillée, cela est obligatoire dans toute analyse. Dans ce travail nous avons discuté de tout ce qui précède plus en détail, et nous avons effectué plusieurs essais et simulations avec un logiciel numérique Comsol et un autre analytique Digimat pour déterminer les propriétés effectives d'un composite à matrice métallique d'aluminium avec une inclusion du carbure de silicium et des pores et en déduire l'effet de taux de cette inclusion et de la porosité sur la rigidité et la résistance de matériau.