Approche micromécanique du comportement de l'interface fibre/matrice de matériaux composites biosourcés
Topic description
Introduction / contexte :
Afin de favoriser la transition écologique et énergétique des secteurs de l’industrie et du transport vers un développement durable, les matériaux recyclables et / ou issus de ressources renouvelables présentent un intérêt croissant.
En particulier, les composites biosourcés , intégrant des renforts issus de plantes annuelles, constituent des candidats majeurs pour les applications structurales et multifonctionnelles de demain.
Le succès de l’intégration de ces matériaux repose sur le développement d’ approches fines et multi-échelles permettant d’intégrer leurs spécificités inhérentes, comme la variabilité de leurs propriétés.
En outre, l’interface entre la fibre et la matrice joue un rôle crucial sur les performances du matériau étant donné qu’elle permet, entre autres, le transfert d’efforts entre les deux constituants.
De plus, cette interface est le siège de phénomènes physico-chimiques pouvant conduire à une diminution des propriétés mécaniques.
La compréhension et la maîtrise de ces phénomènes sont donc nécessaires pour pouvoir exploiter pleinement le potentiel des matériaux composites biosourcés.
L’équipe MAT’ÉCO (Matériaux pour la transition écologique) du Département de Mécanique Appliquée (DMA) de l’Institut FEMTO-ST développe des méthodes de caractérisation et de modélisation du comportement thermo-hygro-mécanique des composites à fibres végétales de l’échelle nanométrique à l’échelle macroscopique.
L’objectif de cette thèse est ainsi de contribuer à la caractérisation du comportement de l’interface fibre / matrice de matériaux composites biosourcés en s’appuyant sur une approche micromécanique .
Travaux envisagés :
Afin de répondre à cet objectif, la thèse comprend plusieurs étapes :
- Caractériser l’interface fibre / matrice (cas fibre de lin / matrice époxy), en particulier, la non-uniformité des propriétés mécaniques autour de cette région.
- Identifier les phénomènes physico-chimiques ayant lieu à cette interface et établir des liens avec le gradient de propriétés.
- Évaluer l’influence du comportement de l’interface sur les propriétés globales du matériau composite.
Funding category
Public / private mixed funding
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