Pour lancer les calculs pour un multicouche donné, l’utilisateur doit définir certaines propriétés des couches. Ces propriétés des couches sont différentes pour le module Plaques Multicouches et pour le module DEILAM.

Pour saisir les propriétés des couches d’un multicouche, vous pouvez procéder de plusieurs sortes :

• Saisie manuelle. Après avoir défini le nombre total de couches du multicouche et avoir spécifié si le multicouche est symétrique ou non, vous pouvez remplir la table du multicouche en veillant à ce que tous les champs nécessaires au calcul soient bien saisis. Une fois défini le multicouche, vous pouvez sauvegarder le multicouche pour l’utiliser dans d’autres sessions en cliquant sur le bouton « Sauvegarder le multicouche » de la fenêtre principale (voir Figure 1)

• Utilisation de matériaux orthotropes dans la bibliothèque pour définir les couches. Après avoir défini le nombre total de couches du multicouche et avoir spécifié si le multicouche est symétrique ou non, vous pouvez utiliser pour chaque couche un matériau orthotrope préalablement défini et existant dans la bibliothèque. Pour ce faire, il suffit de cliquer sur le bouton « Ajouter / Changer une couche » de la fenêtre principale (voir Figure 2) et puis, sur la fenêtre qui apparaît (voir Figure 3), choisir le matériau à utiliser, le numéro et épaisseur de couche et cliquer finalement sur le bouton « Ajouter la couche » dans cette dernière fenêtre. Si le matériau défini dans la bibliothèque n’a pas toutes les propriétés qu’il faut pour le calcul (par exemple, les coefficients de dilatation thermique ou les résistances du matériau), il est possible de mettre les valeurs en bas de la fenêtre de la Figure 3 pour que ces propriétés apparaissent dans la couche. Aussi, on peut éditer la bibliothèque des matériaux orthotropes dans cette fenêtre (Figure 3).

• Insertion de multicouches de la bibliothèque. Pour des multicouches qui contiennent des multicouches dans sa séquence d’empilement (par exemple, le multicouche (0,0,90,45,-45,0,90,45,-45,0), contient 4 fois le multicouche (0,90,45,-45) ), il est utile d’insérer des multicouches préalablement définis dans la séquence d’empilement. Pour ce faire, il faut cliquer sur le bouton « Insérer un multicouche » de la fenêtre principale (voir Figure 4) et ensuite, il suffit de suivre les indications de la fenêtre qui apparaît. Vous pourrez insérer à partir de n’importe quelle couche tout multicouche existant dans la bibliothèque de multicouches (il faut quand même que les nombres des couches des multicouches vérifient des conditions triviales).

• Utilisation d’un multicouche de la bibliothèque. Pour ce faire, il suffit d’activer la liste de multicouches existants (voir Figure 5). Pour supprimer un empilement de la bibliothèque il suffit de cliquer sur le bouton « Effacer un empilement de la liste » dans la fenêtre principale et suivre les indications.

Figure 5. Utiliser un empilement préalablement défini

Données des couches nécessaires dans « Plaques Multicouches »

Dans le module Plaques Multicouches, les propriétés à définir pour chaque couche sont :

• Nom du matériau avec lequel est fait la couche
• Epaisseur de la couche en mm ou en min (milli-inches)
• Angle q (Theta) en dégrés (il s’agit de l’angle que fait la direction L d’orthotropie par rapport à l’axe global du multicouche x, voir Figure 6).

Figure 6. Orientation des couches, directions globales (x, y, z) et locales (L, T, N)

• Propriétés élastiques dans les directions d’orthotropie ( L, T, N )
  • Modules d’Young E_L et E_T en GPa ou en MPsi.
• Modules de cisaillement G_LT , G_LN, G_TN en GPa ou en MPsi. La saisie des deux derniers modules de cisaillement est nécessaire pour déterminer les rigidités hors plan du multicouche.
• Coefficient de Poisson n_LT
• Coefficients de dilatation thermique a_L, a_T et a_LT dans les directions d’orthotropie ( L, T, N ). Leurs unités sont (°C)^-1 ou (°F)^-1. Ces données ne sont nécessaires que dans les cas où vous choisissez de prendre en compte des déformations thermiques.
• Coefficients d’humidité b_L, b_T et b_LT . Ces données ne sont nécessaires que dans les cas où vous choisissez de prendre en compte l’absorption d’humidité.
• Critère de rupture et données du critère (nécessaire uniquement pour le calcul des RESISTANCES). Trois types de critère de rupture peuvent être considérés :
  1. Le critère de Tsai-Hill. Sur la colonne « Critère » vous devez alors taper un 1. Les données que vous devez rentrer pour ce type de critère sont :
     • X_t (X_t > 0), la résistance à la tension dans la direction des fibres (L), en MPa ou en KPsi
     • Y_t (Y_t > 0), la résistance à la tension dans la direction transversale (T), en MPa ou en KPsi
     • S (S > 0), la résistance au cisaillement longitudinal-transversal, en MPa ou en KPsi
  2. Le critère de Hoffman. Sur la colonne « Critère » vous devez alors taper un 2. Les données que vous devez rentrer pour ce type de critère sont :
     • X_t (X_t > 0), la résistance à la tension dans la direction des fibres (L), en MPa ou en KPsi
     • X_c (X_c < 0), la résistance à la compression dans la direction des fibres (L), en MPa ou en KPsi
     • Y_t (Y_t > 0), la résistance à la tension dans la direction transversale (T), en MPa ou en KPsi
     • Y_c (Y_c > 0), la résistance à la compression dans la direction transversale (T), en MPa ou en KPsi
     • S (S > 0) , la résistance au cisaillement longitudial-transversal, en MPa ou en KPsi
  3. Le critère de Tsai-Wu. Sur la colonne « Critère » vous devez alors taper un 3. Les données que vous devez rentrer pour ce type de critère sont les mêmes que pour le critère de Hoffman mais en plus il faut rentrer la valeur du coefficient F₁₂ qui apparaît dans le critère. Les unités de F₁₂ sont des (MPa)^-2 ou des (KPsi)^-2.

Données des couches nécessaires dans « DEILAM »

Dans le module DEILAM, les propriétés à définir pour chaque couche sont :

• Nom du matériau avec lequel est fait la couche
• Epaisseur de la couche en mm ou en min (milli-inches)
• Angle (Theta) en dégrés (il s’agit de l’angle que fait la direction L d’orthotropie par rapport à l’axe global du multicouche x, voir Figure 10).
• Propriétés élastiques dans les directions d’orthotropie ( L, T, N )
  • Modules d’Young E_L, E_T et E_N en GPa ou en MPsi.
  • Modules de cisaillement G_LT , G_LN, G_TN en GPa ou en MPsi.
  • Coefficients de Poisson n_LT, n_LN
• Coefficients de dilatation thermique a_L, a_T et aLT dans les directions d’orthotropie ( L, T, N ). Leurs unités sont (°C)^-1 ou(°F)^-1. Ces données ne sont nécessaires que dans les cas où vous choisissez de prendre en compte des déformations thermiques.
• Coefficients d’humidité b_L, b_T et bLT . Ces données ne sont nécessaires que dans les cas où vous choisissez de prendre en compte l’absorption d’humidité.