Caractérisation mécanique et outil d'aide au dimensionnement des collages structuraux

par Sébastien Joannès

Thèse de doctorat en Science et génie des matériaux

Sous la direction de Jacques Renard.

Soutenue en 2007

à Paris, ENMP .

  • Titre traduit

    Mechanical characterisation and numerical tool for the design of structural adhesive joints


  • Pas de résumé disponible.


  • Résumé

    Ces dernières années, le collage structural est devenu une technique d’assemblage particulièrement prisée par l’industrie des transports. Son développement est néanmoins ralenti par des restrictions sévères et des règles de dimensionnement qui demeurent quelque peu empiriques. Aujourd’hui encore, les méthodes de caractérisation et les outils basés sur la méthode des éléments finis ne sont pas toujours appropriés aux applications industrielles. Ce travail de thèse a consisté à développer une démarche expérimentale et numérique permettant d’envisager un outil d’aide au dimensionnement des collages structuraux. Pour caractériser mécaniquement l’adhésif au sein d’un assemblage, un dispositif expérimental dérivé du système ARCAN est employé. Celui-ci permet de faire varier la direction de chargement tout en conservant un état de contrainte relativement uniforme au sein du joint. S’appuyant sur les observations expérimentales, un modèle de comportement non linéaire basé sur un critère de Drucker-Prager généralisé est alors proposé. Un éclairage particulier sur la morphologie de la microstructure apporte des éléments concernant les mécanismes d’endommagement. Afin de surmonter les contraintes informatiques industrielles (raffinement du maillage, temps CPU, etc. ), un outil numérique a été développé. Celui-ci est basé sur la version-p de la méthode des éléments finis qui permet de conserver des maillages industriels avec une description raisonnable des joints collés. Cet outil est apparu assez performant pour détecter les effets de bord sur des maillages grossiers. Ce travail constitue un premier pas vers une prédiction simplifiée de la tenue mécanique des collages structuraux.

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Informations

  • Détails : 1 vol. ( 230 p.)
  • Annexes : Bibliographie 110 réf.

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