Etude des comportements hyperelastique et viscohyperélastique de deux élastomères de type NR et PDMS par extensométrie optique bidimensionnelle

par Fazilay Laraba Abbes

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Roland Piques.


  • Résumé

    Cette étude concerne la mise en place d'une méthodologie d'analyse de comportement en grandes déformations d'élastomères conditionnes en feuillards. Cette approche se base sur l'exploitation d'essais mécaniques balayant l'espace des sollicitations biaxiales. Ceci est rendu possible par la mise au point et l'adaptation d'une extensometrie optique bidimensionnelle aux grandes extensions de type caoutchoutique. Cette technique, basée sur la corrélation d'images, donne accès à l'évolution du tenseur des dilatations au cours d'un essai. Selon sa translucidité, le matériau est éclaire en lumière cohérente (effet speckle) ou en lumière blanche (mouchetis). Les matériaux étudies sont un caoutchouc naturel (nr) charge en noir de carbone, et un élastomère silicone (pdms) charge en silice. La caractérisation des comportements est basée sur l'interprétation de sollicitations homogènes de type traction simple et cisaillement pur, ainsi que des essais de structure sur éprouvettes a double entaille latérale (den). La haute définition spatiale de l'extensometrie optique permet en effet la mesure de profils de déformation à partir d'extensomètres locaux disposes le long de la section minimale des éprouvettes. La procédure d'optimisation, basée sur l'algorithme de levenberg-marquardt-fletcher couple au calcul analytique du hessien et du jacobien, a permis d'identifier un comportement hyperelastique (issu du potentiel de rivlin) pour le nr, et un comportement viscohyperelastique (modèle de maxwell adapte aux grandes déformations) pour le pdms. L'assouplissement sous contrainte (effet mullins) a également été pris en compte par une approche phenomenologique d'endommagement. Enfin, l'implémentation de ces formulations dans le code e. F. Systus, a permis la validation des lois identifies par comparaison des résultats numériques et expérimentaux obtenus sur les éprouvettes den. Cette méthodologie fiabilise ainsi l'identification du comportement, et ce grâce a l'essor de la photomécanique.

  • Titre traduit

    Study of the hyperelastic and the viscohyperelastic behaviours of a nr and a pdms elastomers using a bidimensional optical extensometer


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Informations

  • Détails : 1 vol. (pagination multiple [388] p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 187 réf.

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  • Cote : Archives / LMT / THE 467
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  • Cote : TH 58946
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