Comportement viscoélastique d'un verre silico-sodocalcique dans le domaine des températures intermédiaires : approche phénoménologique et modélisation en triaxialité

par Lucas Duffrene

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Hélène Burlet et de Roland Piques.

Soutenue en 1994

à Paris, ENMP .


  • Résumé

    Les opérations de mise en forme ou de traitement thermique (trempe, recuisson) sont généralement effectuées à des températures intermédiaires (500-650c) et à des niveaux de contraintes modérés pour lesquels le comportement mécanique du verre peut être décrit par une loi viscoélastique linéaire. L'objectif de la thèse est de réaliser une démarche expérimentale complète afin de modéliser le comportement viscoélastique en triaxialité d'un verre silico-sodocalcique. Les modules d'élasticité du verre ont été mesures par diffusion Brillouin dans le domaine de la transition. Des essais statiques de relaxation des contraintes et de fluage-recouvrance en cisaillement et en sollicitation uniaxiale ont été réalisés autour de la transition vitreuse. Ils permettent en particulier de montrer la dualité fluage-relaxation. Des essais dynamiques en cisaillement ont été également réalisés afin de montrer la correspondance statique-dynamique. Un développement de la théorie de la viscoélasticite par l'introduction des moments des spectres de relaxation et de retard ainsi que des constantes viscoélastiques permet d'obtenir des relations fondamentales entre les sollicitations uniaxiale, de cisaillement et de pression hydrostatique. Ainsi, dans le cadre du modèle de Maxwell généralisé, la partie hydrostatique du comportement viscoélastique est déterminée à partir des essais en sollicitation uniaxiale et par la connaisance du comportement en cisaillement. On montre également que la fonction de Kohlraush et le modèle de Perez ne conviennent pas pour décrire d'une manière phénomenologique le comportement viscoélastique du verre silico-sodocalcique. Le modèle de Maxwell généralisé est validé en comparant les résultats d'un calcul de structure avec un essai présentant un état de contraintes triaxiales complexes. Le modèle viscoélastique déterminé peut être étendu à la thermoviscoélasticite pour simuler les procédés de formage, de trempe des vitrages automobiles en verre silico-sodocalcique


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Informations

  • Détails : 280 p.
  • Annexes : 70 ref.

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