Contribution a l'analyse rheologique du comportement elastoviscoplastique cyclique

par FOUAD LIMAH

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de François Sidoroff.

Soutenue en 1993

à l'ECL .

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  • Résumé

    La modelisation de l'endommagement passe, pour de nombreux materiaux composites, par la caracterisation du comportement mecanique sous sollicitation cyclique et notamment par l'etude viscoelasticimetrique du materiau endommage. La construction d'un cadre approprie pour une interpretation rheologique coherente du comportement cyclique d'un modele elastoviscoplastique nous a permis a la fois de confirmer certains phenomenes experimentaux, et de developper une technique permettant d'atteindre directement le regime stabilise. Ce cadre permettra ensuite l'analyse des parametres rheologiques a travers l'evolution de l'angle de perte et du module complexe. Pour aller plus loin, et ainsi mieux comprendre le comportement des materiaux elastoviscoplastiques lorsqu'ils sont soumis a des sollicitations cycliques, il convient d'entreprendre l'etude de divers modeles non lineaires et d'analyser l'extension des notions de module complexe et d'angle de perte au-dela du cadre lineaire pour lequel une sollicitation harmonique entraine une reponse harmonique. Ceci pose en fait le probleme beaucoup plus large de la viscoelasticimetrie non lineaire. L'ensemble des modeles etudies sera presente en deux sous ensembles, autour de la structure de prager d'abord, et de celle de zener ensuite. Ces differents modeles sont etudies sous sollicitation cyclique a contrainte sinusoidale imposee, et une formulation analytique sera presentee. Nous montrerons l'influence de la structure sur la caracterisation viscoelasticimetrique. Nous nous interesserons ensuite au cas de la deformation harmonique imposee, puis nous analyserons enfin l'eventuelle influence de la forme du signal impose sur la caracterisation du comportement. Le frottement interne comme la viscoelasticimetrie sont des techniques de caracterisation parfaitement bien assises en viscoelasticite lineaire, toutefois leur champ d'application reel s'etend bien au-dela de ce domaine. Par exemple, le frottement interieur est a juste titre, utilise dans le cadre des materiaux microheterogenes comme outil d'investigation en microplasticite pour l'etude des dislocations et de leur mobilite, ce qui correspond a un comportement viscoplastique. Nous nous proposons dans une derniere partie d'appliquer la methodologie developpee precedemment pour caracteriser des phenomenes experimentaux observes sur certains materiaux composites granulaires a matrice metallique. Les techniques de mesure du frottement interieur sont utilisees de facon originale pour caracteriser la microplasticite et l'amortissement du materiau a travers une vitesse de refroidissement, sous l'effet de contraintes internes induites par differentiel thermique entre les particules et la matrice. Une interpretation rheologique sera presentee


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  • Détails : 190 P.
  • Annexes : 53 REF.

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