Etude du comportement mécanique des matériaux composites destinés à l'aéronautique

Faculté des Sciences, Université M'hamed Bougara de Boumerdès

Mémoire

Pour obtenir le diplôme de :

MASTER EN PHYSIQUE

Spécialité : PHYSIQUE DES MATERIAUX Présenté par :

Asma BESSAAD

Intitulé :

Etude du comportement mécanique des

matériaux composites destinés à l'aéronautique

Soutenu le 29/09/2022, devant le jury composé de :

MAZOUZ H.M Ahmed (MCA UMBB) Président

SERSOUR Zakia (MAA UMBB) Examinatrice

ARIBI Chouaib (MCA UMBB) Encadrant

TOUBANE Mahdia (MCA UMBB) Co-Encadrante

Département de Physique, Faculté des Sciences, Université de Boumerdès, Avenue de l'indépendance 35000 Boumerdès Tel : [phone] / Fax : [phone]

Remerciement

Nous remercions tout d'abord, le bon Dieu de nous avoir donné la santé, la
volonté, le courage et la foi pour pouvoir atteindre nos objectifs et surmonter les
moments difficiles pour réaliser ce mémoire.

Je remercie ma chère Mme TOUBANE ma Co-encadrante en premier pour son
encouragement, sa disponibilité et ses qualités d'enseignement exceptionnelles, depuis que
j'étais en licence, t'es une enseignante exemplaire et que j'aime trop, merci pour tout.
J'exprime ma gratitude et ma reconnaissance à mon promoteur Mr ARIBI Chouaib pour sa
patience et son soutien qu'il m'avais donné pour réaliser ce mémoire.
Je tiens a remercié également monsieur le président de jury Mr MAZOUZ Ahmed Hadj
Moulay et l'examinatrice Mme SERSOUR Zakia d'avoir acceptés d'examiner ce travail.
Je remercier mes chers enseignants de département de physique spécialement Mme
LAMRANI, Mme BOUKHERROUB et Mr MAZOUZ encore une fois, Vous êtes les
meilleurs à nous. Sans oublier tous mes enseignants au département.
Aussi je désire à adresser mes sincère remerciements au doyen de la faculté des sciences Mr
RIBA Omar pour ses sages décisions et ses bonnes qualités personnelles et professionnelles.
Merci aussi à mon oncle Mr BASAID Djamel pour le guide qui m'avais donné pour choisir
cette spécialité merveilleuse et ce thème.
Dernièrement je remercie toutes les équipes qui m'ont aidé dans la compagnie Air Algérie,
CNERIB, CRTI et l'unité de recherche UR-MPE.
J'adresse aussi mes remerciements à tous les personnages qui m'ont aidées : Dr Zara, Dr
Nour.

Asma BESSAAD

II

Dédicace

Je dédie ce modeste travail tout d'abord à ma chère mère Djamila et mon père Ahmed
pour leur tendresse et leur énorme soutien tout au long de mon cursus d'étude,

Et à mes chères soeurs (Hassina, Hanane et Imane) et mes frères (Mohamed, Yacine,
Karim, Nassim et Islam sans oublier leurs femmes) et à toute la famille.

Aux enfants de ma famille que j'aime le plus : Marwa, Samy, Ritadj, Siradj, Saraa,
Israa, Malak, Ahmed et Safa.

Je le dédie également à mes chères amies Anissa, Meriem, Amel, Feriel et tous mes
collègues de toutes mes 17 années d'études ...

Aux membres de mon club scientifique (BIOBEST) avec lequel j'ai passé mes plus
beaux moments et mes plus belles expériences à l'université.

Que ce travail soit l'accomplissement de vos voeux tant allégués, et le fruit de votre
soutien infaillible.

III

Table des matières

Remerciement i

Dédicace ii

Table des matières iii

Liste des figures vii

Liste des tableaux x

Liste des abréviations xi

Résumé . xii

Introduction Générale 1

CHAPITRE I Matériaux composites pour l'aéronautique

I.1. Introduction 4

I.2. Classification des matériaux 4

I.3. Propriétés mécaniques 5

I.3.1. Les essais mécaniques 6

a) Compression 6

b) Flexion 6

c) Traction 6

d) Fatigue 7

I.3.2. Le contrôle non destructif (CND) 7

I.4. Les matériaux composites 8

I.4.1. Définition 8

I.4.2. Les deux types de composites 8

I.4.2.1. Les composites GD 8

I.4.2.2. Composites HP 8

I.4.3. Classification des matériaux composites 9

I.4.3.1. Suivant la forme des renforts 9

I.4.3.2. Suivant la nature des matrices 9

I.4.4. Interface renfort / matrice 10

I.4.5. Les différentes structures des matériaux composites 11

1. Les monocouches 11

2. Les stratifiés 11

3. Les composites sandwiches 12

I.5. Aspect physico-mécanique des structures composites 12

I.5.1. Densité 12

I.5.2. Fractions volumiques et massiques 13

iv

I.5.2.1. Fraction massique 13

I.5.2.2. Fraction volumique 13

I.5.3. L'isotropie des matériaux composites 14

I.6. La fabrication des matériaux composites 14

I.6.1. Moulage au contact 15

I.6.2. Moulage sous vide 15

I.6.3. Moulage par compression 16

I.7. Intégration des matériaux composites dans l'aéronautique 16

I.7.1. Les avantages des matériaux composites pour utilisation aéronautique 18

I.7.2. Les inconvénients des matériaux composites destinés à l'aéronautique 18

I.8. Les exigences des matériaux composites stratifiés en aéronautique 18

I.9. Conclusion 19

Références de chapitre I 20