Etude des propriétés mécaniques d'empilements désordonnés de billes de gel

par Touria Lachhab

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de J.-C. Bacri.

Soutenue en 1994

à Marne-la-vallée, ENPC .


  • Résumé

    Notre principale contribution à l'étude du matériau gel a été la mise au point d'un dispositif original de mesure directe de la pression osmotique dans les gels. Des expériences effectuées sur des gels cylindriques d'acide polyacrylique partiellement ionisés ont montré que la pression osmotique est linéaire avec la concentration en contre ions. Ce résultat est conforme aux théories existantes. Le comportement, sous compression œdométrique, d'empilements lâches de billes de gel gonflées dans une solution de salinité donnée est non linéaire et la caractéristique force-déformation peut être décrite par morceaux par une loi de puissance. Celle-ci présente trois régimes: un régime de consolidation décrit par un exposant de l'ordre de 1. 6, comparable à l'exposant donne par la loi d’Hertz. Dans le régime consolidé, le nombre de contacts augmente la déformation. Le comportement est alors gouverne par un exposant de l'ordre de 2. 5, plus grand que l'exposant d’Hertz. Enfin, apparait un comportement fortement non linéaire décrit par un exposant de l'ordre de 3. 5: tous les contacts sont établis et le comportement est dominé par la contribution des particules fortement déformées. Lors des cycles de compression, l'hystérésis est principalement due à la dissipation visqueuse dans les billes sans expulsion de solvant. Sous compression isotrope générée au sein de l'empilement, contraint à occuper un volume constant, par variation de la taille des particules obtenue en faisant varier la salinité de la solution, le comportement de l'empilement est encore non linéaire avec le paramètre de contrôle de l'expérience. Le comportement observé s'apparente à un régime consolidé, décrit par un exposant supérieur à celui obtenu dans le même régime en compression œdométrique

  • Titre traduit

    Study of the mechanical properties of disordered packings of spheres of gel


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  • Détails : 1 vol. (157 p.)
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