Influence de l'etat de surface des materiaux flexibles sur leur comportement mecanique

par MIHAMED BOUTAOUS

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de PATRICK BOURGIN.

Soutenue en 1998

à Strasbourg 1 .

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  • Résumé

    Les materiaux flexibles qui sont destines a des applications diverses (emballage, bandes magnetiques, imprimerie,) sont conditionnes sous forme de rouleaux. Pendant et apres la fabrication du rouleau, des defauts d'aspect (plis, ondulations) peuvent apparaitre. Ces defauts sont attribues a des instabilites mecaniques. Il est fondamental de maitriser les conditions d'apparition de ces instabilites car elles sont susceptibles d'endommager le film irreversiblement et donc de compromettre son utilisation ulterieure. Outre les problemes lies aux procedes de fabrication, les phenomenes aerodynamiques (entrainement et evacuation de l'air lors de l'enroulement) sont l'une des causes principales engendrant ces instabilites. Une etude approfondie de la litterature a montre que plusieurs approches du probleme ont ete proposees dans le but de developper des modeles theoriques d'enroulement conduisant a l'estimation des contraintes residuelles. Toutefois ces approches sont limitees a des conditions bien definies car elle ne maitrisent pas totalement certains phenomenes comme l'influence de la rugosite par exemple. Dans le cadre de cette these, on a developpe une etude experimentale de l'influence des caracteristiques physiques et mecaniques du film (etat de surface, epaisseur, elasticite) sur son comportement en presence d'une couche d'air. A cet effet une experience originale a ete concue et realisee, permettant de mesurer (par une technique interferometrique couplee avec un traitement d'image) d'une part la variation de l'epaisseur d'une couche d'air (quelques microns) comprise entre un film mince et un substrat lisse comprimes l'un contre l'autre, et d'autre part le temps requis pour expulser l'air, en fonction de la pression et de la geometrie. Les resultats obtenus ont conduit naturellement a introduire deux parametres definissant de maniere dynamique la rugosite. Un modele theorique couple avec l'experience a ete egalement elabore. Les resultats obtenus concordent bien avec ceux de l'experience. Les perspectives consistent, pour l'essentiel, a relier ces parametres de rugosite dynamique a des parametres decrivant de maniere pertinente la rugosite statique.


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Informations

  • Détails : 110 P.
  • Annexes : 91 REF.

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