Comportement elongationnel de polymeres a l'etat caoutchoutique. Application a la simulation numerique du procede de thermoformage

par THIERRY SAINT-MARTIN

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de P. BOURGIN.

Soutenue en 1995

à Strasbourg 1 .

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  • Résumé

    Afin de mieux comprendre les phenomenes mecaniques qui gouvernent le procede de thermoformage des resines thermoplastiques, les conditions industrielles du procede ont ete reproduites en laboratoire. Trois materiaux (polystyrene, un bicouche pmma/abs, polypropylene) ont ete testes en sollicitation uniaxiale, soumis a des grandes deformations et grandes vitesses de deformation. Une machine de traction uniaxiale a ete amenagee de facon a assurer un taux de deformation constant et equipee d'un extensometre optique a echantillonnage rapide. Afin de caracteriser le comportement de ces resines, deux familles de lois de comportement ont ete etudiees: les modeles hyperelastiques et viscoelastiques. Plusieurs lois de comportement pertinentes ont ete retenues pour leur justification moleculaire et leur fondement physique. Le modele caoutchoutique de lodge, qui adopte une formulation a integrale memoire, reproduit de maniere satisfaisante les donnees experimentales. Les coefficients de ce modele sont determines a partir du spectre de relaxation, obtenu par des experiences independantes de rheometrie classique. Un code de simulation par elements finis regroupant des modeles hyperelastiques ainsi qu'une formulation bidimensionnelle par recurrence du modele de lodge a ete developpe. Des problemes particuliers au procede de thermoformage (tels que le contact avec le moule, les aspects thermiques lies au chauffage et au refroidissement de la piece) sont pris en compte par ce code de calcul. Ce code sera utilise pour optimiser la repartition finale de l'epaisseur et pour aider a la conception des moules


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Informations

  • Détails : 238 P.
  • Annexes : 102 REF.

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