A damage model for ceramic matrix composites

• Published in: Aerospace science and technology 1997-06, Vol.1 (4), p.259-266
• Main Authors: Maire, J.F., Lesne, P.M.
• Format: Article
• Language: English
• Subjects: Anisotropic damage; Applied sciences; Behaviour modelling; Building materials. Ceramics. Glasses; Ceramic industries; Ceramic matrix composite; Chemical industry and chemicals; Composite céramique; Continuum damage mechanics; Endommagement anisotrope; Exact sciences and technology; Modélisation du comportement; Mécanique continue de l'endommagement; Structural ceramics; Technical ceramics
• ISSN: 1270-9638; 1626-3219
• DOI: 10.1016/S1270-9638(97)90036-5

composite materials designed for high temperature applications, especially CMCs, exhibit complex non-linear behaviours that are combinations of brittle damage, residual stresses, friction effects, irreversible strains and opening/closing of microcracks. Constitutive and dammage models are developped in the framework of Continuum Damage Mechanics that allows description of the most significant macroscopically observed effects. The general formalism of these models has been presented in a previous paper ( Maire & Chaboche, 1997). The ONERA models are compared with the model developed by the LMT-Cachan. The purpose of the present paper is to compare these models on a set of experimental data obtained on CMCs. Un modèle d'endommagement pour les composites à matrice céramique. Les matériaux utilisés pour les applications à hautes températures et plus spécialement les Composites à Matrice Céramique (CMC) présentent des comportements complexes et non-linéaires résultant de l'endommagement fragile, des contraintes résiduelles, du frottement, des déformations irréversibles et de la désactivation du dommage. Les modèles de comportement et d'endommagement sont formulés dans le cadre de la Mécanique Continue de l'Endommagement qui permet de décrire les principaux phénomènes macroscopiques observés sur les CMC. Les concepts généraux de cette modélisation ont été présentés dans un précédent article ( Maire et Chaboche, 1997). Les modèles ONERA sont comparés au modèle développé par le LMT-Cachan. L'objectif de ce papier est de confronter ces modèles à un ensemble de résultats expérimentaux obtenus sur des CMC.