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ABSTRACT
The overall behavior of metal matrix composites can be significantly influenced by the properties of the interphase zone between the matrix and the reinforcements. This study presents a model of interfacial debonding based on the introduction of an energy release rate. The debonding evolution is ruled by a Griffith criterion and the main material parameter associated with debonding is the interfacial energy. This model is incorporated in the F.E.M. analysis of a unit cell under axial tension. Size effects are built in the model. It demonstrates that an optimal value of the interface energy can be defined for which the local strain field approaches homogeneity and therefore delays strain localization effects and improves the composite overall ductility.
RÉSUMÉ
Le comportement des interfaces entre matrice et renfort peut influencer de façon significative le comportement macroscopique des composites à matrice métallique. Un modèle de décohésion d'interface est proposé dans cette étude. Il est basé sur la notion de taux de restitution de l'énergie et nécessite l'introduction d'un comportement élastique fragile de l'interface. L'évolution de l'endommagement est gouverné par un critère de Griffith et le paramètre matériel principal qui caractérise le comportement de l'interface est l'énergie qui peut être dissipée tout au long du processus de décohésion. Ce modèle est mis en œuvre dans une analyse par éléments finis de la réponse d'une cellule unitaire soumise à une traction simple axiale. Il permet la prise en compte de la dispersion de taille des particules. Il met également en évidence l'existence d'une énergie d'interface “optimale “pour laquelle le champ local de déformation est le plus homogène possible, retardant ainsi l'apparition de déformations localisées défavorables à la ductilité du composite.
KEY WORDS: