Effet de l'endommagement mécanique sur les propriétés thermiques de composites à matrice céramique (approche multiéchelle)

摘要

Le travail exposé dans ce mémoire propose un examen, selon une approche multiéchelle, de la relation entre l évolution de l endommagement et la perte de conductibilité thermique de Compositesà Matrice Céramique. Les recherches sont menées à la fois sur le plan expérimental et sur le plan théorique. La démarche mise en oeuvre consiste à examiner deux échelles significatives (Microet Meso) auxquelles agissent des mécanismes d endommagement différents et à évaluer pardes techniques d homogénéisation l effet sur les propriétés thermiques effectives.Une attention particulière a été donnée à l élaboration d une démarche expérimentale approfondieassociant des moyens de caractérisation mécanique, thermique et microstructurale. Aux deuxéchelles étudiées, un banc expérimental a été conçu pour réaliser des mesures thermiques sur des CMC sollicités mécaniquement. La diffusivité thermique longitudinale du mini composite est estimée par thermographie à détection synchrone. Des variantes de la méthode flash en face arrière sont mises en oeuvre pour l étude du composite tissé. Par ailleurs, la progression de l endommagementest déduite de l enregistrement des signaux acoustiques et d observations microstructurales post-mortem. Les résultats expérimentaux sont systématiquement comparés à des simulations. A l échelle Micro, un modèle micromécanique est proposé afin de simuler la perte de conductivité thermique d un mini composite en traction. A l échelle Méso, une stratégie multiéchelle de calcul numérique de l effet de l endommagement sur les propriétés thermiques d un CMC tissé est présentée.