Evaluation des propriétés de matériaux viscoélastiques par barres de KOLSKY

by Arnaud Brun

Thèse de doctorat en Sciences physiques et de l'ingénieur. Mécanique

Sous la direction de Bernard Hosten.

defended on 2000

à Bordeaux 1 .


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  • Abstract

    Le but de l'étude est de développer des méthodes permettant d'obtenir fréquence par fréquence les propriétés mécaniques de matériaux viscoélastiques linéaires isotropes ou anisotropes dans la gamme des fréquences audibles. La méthode des barres de KOLSKY ou de HOPKINSON qui permet d'atteindre cette plage de fréquences a été étendue au cas de barres viscoélastiques. Les propriétés viscoélastiques de la barre sont alors obtenues par la mesure du coefficient de propagation complexe qui dépend de la vitesse de phase et de l'atténuation du matériau constitutif de la barre. La force normale et la vitesse particulaire axiale d'une section droite de la barre peuvent ainsi être déterminées en tout point de celle-ci. Dans le cas de barres possédant une impédance mécanique non-uniforme inconnue, une méthode est développée. Elle permet d'atteindre simplement, sans connaissance a priori de la forme de la variation d'impédance de la barre, 1a force normale et la vitesse particulaire axiale à l'extrémité de celle-ci. Cette méthode peut notamment être utilisée lors d'essais en température. Afin de déterminer les propriétés viscoélastiques de matériaux composites qui ne se conforment pas facilement sous la forme de barre longue, une méthode permettant de caractériser des éprouvettes de faibles longueurs (10 à 20 cm) est présentée. Elle utilise une barre d'entrée longue instrumentée servant de dispositif de mesures au bout de laquelle est collée l'éprouvette à caractériser. Une étude de sensibilités a permis de déterminer avec précision le couple [barre d'entrée] / [méthode de résolution du problème inverse] à choisir en fonction de la gamme de fréquences d'obtention des propriétés viscoélastiques. Un dispositif expérimental original est alors construit permettant d'atteindre les fréquences comprises entre 100 Hz et 40 kHz. Cette méthode a été validée sur un polymère isotrope (PVC) et a été appliquée avec succès à un composite Verre/Époxy.

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Informations

  • Détails : 204 p.
  • Notes : Reproduction de la thèse autorisée
  • Annexes : Bibliogr. p. 177-181

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  • Bibliothèque : Université de Bordeaux. Direction de la Documentation. Bibliothèque Sciences et Techniques.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : FTA 2276
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