Contribution à la modélisation du comportement mécanique de polymères à partir d'une approche thermodynamique de la relaxation des milieux continus : application aux expériences de fluage/recouvrance

par Zoubeïr Ayadi

Thèse de doctorat en Mécanique et énergétique

Sous la direction de Christian Cunat.

Les rapporteurs étaient Yves Berthaud, Yves Meimon.


  • Résumé

    L'objectif principal est d'apporter une contribution a la modélisation du comportement mécanique des polymères. Une attention particulière est portee sur les expériences de fluage/recouvrance. Les effets de la température et de la contrainte sur la réponse observée sont analyses. L'outil théorique de base mis en œuvre repose sur la thermodynamique de la relaxation des milieux continus. Localement, juste après l'application d'un chargement mécanique, le point matériel place hors équilibre est le siège de réorganisations internes qui gouvernent son évolution au cours du temps. Les effets de mémoire et les non-linearites temporelles permettent de comprendre la complexité des comportements rhéologiques observes. Le comportement de trois polymères de structures différentes a été modélise (diacryl, amorphe réticule ; polycarbonate, thermoplastique amorphe ; polyamide 11, semi cristallin). Dans tous les cas les modules instantané et relaxe chutent de plusieurs ordres de grandeur lorsque la température augmente. Les enthalpies d'activation sont voisines de zéro et les entropies d'activation sont négatives (ordre local important, voisin de celui rencontre pour les liquides associes). Ces effets de la température ont pu être reproduits par une modélisation thermodynamique reposant sur l'analyse statistique de l'équilibre d'espèce identifiées par leurs degrés de libertés (vibrateurs, rotateurs et translateurs). L'étude de l'effet de la contrainte montre que le module non relaxe est peu affecte alors que le module relaxe est au contraire très affecte par le niveau impose. Cette observation suggère la manifestation d'une élasticité de nature entropique pour l'état relaxe. Les temps de relaxation sont peu affectes par la contrainte appliquée et le concept de volume d'activation n'est pas utile pour interpréter l'ensemble de nos résultats dans le domaine explore

  • Titre traduit

    Contribution to the modelling mechanical bahaviour of polymers by a thermodynamic relaxation approach of continuous media : application for creep/recovery experiences


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Informations

  • Détails : 1 vol. (309 p.)
  • Annexes : 136 ref.

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