Étude du vieillissement des assemblages structuraux acier/aluminium : influence de l’environnement sur le dimensionnement

par Olivier Mario

Thèse de doctorat en Sciences et génie des matériaux

Sous la direction de Jacques Renard et de Martin Shanahan.

Soutenue en 2007

à Paris, ENMP .

  • Titre traduit

    Steel/aluminum structural assembly study : influence of hydrothermal ageing on structure dimensioning


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  • Résumé

    L’objectif de cette étude est de s’intéresser au comportement d’un adhésif structural chargé de type époxydique, à l’état massique d’une part et au sein d’un assemblage réalisé entre deux substrats métalliques d’autre part, afin de dimensionner une structure uniquement collée, un train arrière de voiture dont la traverse est en acier et les bras en aluminium. Les analyses des joints ont mis en évidence le rôle prépondérant joué par la microstructure. Les charges de talc sont constituées de feuillets dont les énergies de cohésion inter-feuillets sont très faibles. Après la réticulation à haute température, au cours du refroidissement, des contraintes vont se localiser autour de ces charges et conduire à un endommagement responsable de la chute des propriétés élastiques du joint. La conséquence première est que la contrainte à rupture du joint est directement reliée à la fraction de charges. La diffusion d’eau dans la matrice polymère se fait selon une cinétique non fickienne. L’eau est présente dans une première phase, liée aux sites polaires du polymère, et dans une seconde, sans interaction avec la matrice. Les propriétés mécaniques et physico-chimiques mesurées sur l’adhésif massique varient proportionnellement à la concentration d’eau présente dans l’adhésif. Ce modèle, transposé aux joints collés permet là aussi de parfaitement modéliser les évolutions des propriétés mécaniques en fonction du vieillissement. L’ensemble de ces résultats rassemblé au sein d’un modèle même numérique permet de connaître précisément l’état d’une structure après vieillissement et permet donc ainsi de dimensionner la structure industrielle souhaitée.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (256 p.)
  • Annexes : Bibliographie 192 réf.

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  • Bibliothèque : Mines ParisTech. Centre des matériaux. Bibliothèque.
  • PEB soumis à condition
  • Cote : EMC MARI
  • Bibliothèque : Mines ParisTech. Bibliothèque.
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