Sur le rôle des potentiels généralisés en thermodynamique de la relaxation : application au comportement mécanique des polymères : de la loi locale au calcul de structure

par Pascale Balland

Thèse de doctorat en Sciences et techniques

Sous la direction de Christian Cunat.

Soutenue en 1999

à Vandoeuvre-les-Nancy, INPL .


  • Résumé

    Le développement de lois de comportement adaptées au calcul de structure par éléments finis pour les polymères a servi de fil conducteur à ce travail. Le formalisme très général qui découle de la thermodynamique de la relaxation (formalisme d. N. L. R. Distribution of non linear relaxations) fournit directement les lois d'évolution qui lient les variables de contrôle accessibles à l'expérimentateur aux variables duales directement mesurables. A chaque situation de contrôle expérimental correspond un potentiel thermodynamique adapté. Or, la méthode des éléments finis qui prend appui sur les principes variationnels privilégie souvent le potentiel de Helmholtz dans la mesure où elle repose sur une formulation en déplacement. Nous montrons que l'approche d. N. L. R. Est compatible avec ce schéma variationnel. Nous vérifions la pertinence du cadre propose pour le fluage des polymères en confrontant le modèle aux puissantes formulations empiriques de type GAROFALO. L'implantation dans des codes de calcul est alors justifiée. Nous l'avons menée et avons teste sa cohérence en petites déformations avec une formulation d. N. L. R. De base. Cette formulation simplifiée s'est révélée insuffisante. L'utilisation de l'approche empirique de type GAROFALO a servi de guide pour affiner la formulation du comportement du pa11. Nous avons donc décide d'introduire la statistique des chaines macromoléculaires pour décrire le comportement en grandes déformations des polymères. La représentation modale des cinétiques de dissipation nous a permis d'établir un lien entre la théorie de l'état transitoire active et la description des mouvements hiérarchiquement corrélés de Perez et al. Ainsi, la capacité du cadre d. N. L. R. à accepter des modèles reposant sur la physique de la déformation ouvre-t-elle de nouvelles perspectives pour la prévision du comportement des polymères.


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