Implementation d'une cinetique de cristallisation des polymeres dans une simulation numerique bidimensionnelle par elements finis : application a l'injection des thermoplastiques et au procede push-pull

par ANNE-SOPHIE VINTIMIGLIA

Thèse de doctorat en Sciences et techniques

Sous la direction de Noëlle Billon.

Soutenue en 1999

à Paris, ENMP .

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  • Résumé

    Ce travail concerne la prise en compte d'une cinetique de cristallisation dans un code par elements finis bidimensionnel de remplissage de moule par des thermoplastiques. Il s'agit de calculer la cristallisation et d'en deduire l'epaisseur solide de polymere formee pendant le remplissage, en injection conventionelle et en injection push-pull. La cinetique est basee sur le modele d'avrami-evans-kolmogorov ecrit sous forme differentielle. L'equation de la chaleur est ecrite sous forme enthalpique et est resolue en temperature et en taux de cristallinite. Le modele cinetique nous permet de calculer la fraction volumique transformee des que la temperature du polymere est inferieure a la temperature d'equilibre thermodynamique. Un point fixe couple le calcul de cristallisation au calcul thermique et pour des refroidissements statiques un algorithme de pas de temps adaptatif base sur l'estimateur d'erreur a posteriori permet de reduire les couts de calcul. En injection, un autre algorithme de pas de temps, macro/micro a permis de coupler la mecanique a la thermique et au calcul de la cristallisation. La methode des caracteriques employee pour le transport permet de suivre l'histoire du materiau. Des simulations de refroidissements statiques et de remplissages ont permis de valider le modele. Ces simulations ont egalement mis en evidence l'importance de la condition aux limites en flux de chaleur entre le moule et le polymere ainsi que le choix d'une fraction transformee de non ecoulement.


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Informations

  • Détails : 215 p.
  • Annexes : 185 ref.

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