Modelisations du comportement d'alliages de polymères

par Stephan Beurthey

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de André Zaoui.

Soutenue en 1997

à l'Ecole polytechnique .

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  • Résumé

    L'interphase des alliages d'étude, comprise entre la matrice en polyamide (75%) et les inclusions sphéroïdales en polypropylène (25%), nous a conduit a choisir le modèle d'homogénéisation autocoherent généralise a n-phases. Pour de faibles variations de vitesse de déformation, l'homogénéisation en elastoplasticite prédit une réponse en compression monotone en accord raisonnable avec l'expérience. Pour cela, l'heterogeneite intra-phase a été approchée par emboîtement de coquilles homogènes, et l'anisotopie contournee en n'envisageant que des chargements radiaux. Une loi viscoélastique linéaire de zener-biparabolique, identifiée a partir de sollicitations harmoniques, semble adaptée aux faibles déformations. Bien que le principe d'équivalence temps-temperature de cette loi soit mis en défaut pour les composites, l'erreur commise en le considérant vérifie reste faible pour nos alliages. Nous calculons les propriétés mécaniques d'une interphase mécanique corrigeant l'écart de comportement expérimental et simule. La réponse a des sollicitations quelconques est tout d'abord étudie sous la forme d'un spectre de relaxation d'un agrégat maxwellien. Les lois, plus complexes, de zener-biparaboliques nécessitent des méthodes numériques pour estimer correctement la réponse en relaxation en compression de nos alliages. Nous proposons ensuite d'utiliser la transformation en z au lieu de la transformation de Laplace pour simplifier l'homogénéisation en viscoélasticité. Plus généralement, le comportement étant elastoviscoplastique, nous appliquons la technique d'homogénéisation d'y. Rougier au modèle n-phases. Pour cela nous avons pris en compte une déformation libre constante dans chaque coquille, approche l'heterogeneite des phases par un emboîtement de coquilles homogènes, et masque l'anisotropie en nous limitant aux chargements radiaux. Les compressions monotones simulées sont en bon accord avec l'expérience. Nous proposons également une extension de la technique initiale de linéarisation prenant en compte la plasticité instantanée jusqu'ici exclue.


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Informations

  • Détails : 171 p.
  • Annexes : 112 réf.

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  • Cote : Archives / LMT / THE 519
  • Bibliothèque : École polytechnique. Bibliothèque Centrale.
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