Etude par éléments finis des écoulements viscoélastiques des polymères fondus dans des géométries complexes : résultats numériques et expérimentaux

par Ivan Sirakov

Thèse de doctorat en Sciences. Matériaux polymères et composites

Sous la direction de Jacques Guillet et de Auder Ainser.

Soutenue en 2000

à Saint-Etienne .


  • Résumé

    La simulation numérique d'écoulements viscoélastiques est une tâche difficile impliquant des techniques de discrétisation sophistiquées, des géométries d'écoulement complexes, des types de conditions aux limites variés et un nombre de variables impressionnant. Dans ce travail, une méthode par éléments finis discontinue a été appliquée pour analyser l'écoulement stationnaire et transitoire de polymères fondus dans un certain nombre d'écoulements bi et tridimensionnels. Pour décrire le comportement rhéologique du matériau étudié, des modèles constitutifs différentiels (PTT et Pom-Pom) ont été utilisés. Les résultats des simulations numériques ont été comparés aux résultats expérimentaux en terme de distributions de vitesse, de contrainte, de biréfringence, de gonflement. . . Bien qu'un bon accord qualitatif ait été observé entre les expériences et les simulations, quelques différences subsistent tout particulièrement dans les régions où les déformations en élongations sont élevées. Cette constatation révèle clairement l'incapacité des modèles constitutifs différentiels existants à décrire précisément le comportement viscoélastique dans des conditions d'écoulement complexes et la nécessité de disposer d'un modèle constitutif de type intégral ou différentiel amélioré


  • Résumé

    The unmerical simulation of viscoelastic flows is a complicated task, involving sophisticated discretisation techniques, complex flow geometries, various type of boundary conditions and huge number of variables. In the present work, discontinuous finite element method is applied for analyzing the steady - state and transient flows of polymer melts in many important two and three dimensional flow conditions. For describing the viscoelastic behavior of flowing material, multi-mode differential constitutive models (PTT, Pom-Pom) ware used. . . [etc. ]

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Informations

  • Détails : 184 p.
  • Notes : Thèse reproduite
  • Annexes : Bibliogr. en fin de chap.

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