Comportement mécanique du PMMA (Polyméthacrylate de Méthyle) sous sollicitations dynamiques : application à des structures minces impactées

par Makrem Nasraoui

Thèse de doctorat en Mécanique. Matériaux

Sous la direction de Larbi Siad.

Soutenue en 2010

à Reims .


  • Résumé

    Pour de nombreuses applications industrielles une connaissance précise du comportement mécanique des polymères solides s’avère essentielle. Dans ce travail de thèse on s’intéresse à l’étude du comportement sous impact balistique de structures en polyméthacrylate de métyle (PMMA). Lors de ce type de sollicitation, le matériau subit un chargement intense et complexe incluant de fortes pressions au voisinage du contact projectile/cible, des contraintes de compression et de traction ainsi qu’une augmentation locale importante de la température dans la structure. Ce chargement peut induire une déformation du matériau et différents modes d’endommagement pouvant conduire à la rupture de la cible. Afin d’étudier le comportement du PMMA pour des conditions représentatives d’un impact balistique, de nombreux essais quasi-statiques et dynamiques ont été réalisés. Par ailleurs, des simulations numériques d’essais d’impact balistique ont été mené et ont révélé que le premier chargement correspond à une compression confinée caractérisée par une pression hydrostatique au voisinage du contact projectile-cible de plusieurs centaines de MPa. À la lumière des résultats issus des essais expérimentaux et ceux obtenus par simulation numérique, une loi de comportement phénoménologique est proposée et identifiée prenant en compte les effets de la déformation, de la vitesse de déformation, de la pression et de température sur la limite d’écoulement. La comparaison entre les résultats expérimentaux et ceux issus de la modélisation sont en bon accord

  • Titre traduit

    Mechanical behavior of PMMA (polymethyl methacrylate) under dynamic loading :application to thin structures impacted


  • Résumé

    For many industrial applications an accurate knowledge of the mechanical behaviour of solid polymers is of prime importance. In this work we are interested in studying the behaviour of Polymethyl methacrylate (PMMA) under ballistic impact. The material undergoes an intense and complex loading including high pressure near the projectile/target contact zone, compressive and tension stresses and a significant local increase in temperature. In addition, this loading can induce a deformation of the material and reveal several failure paths that many lead to the rupture of the target. To study the behavior of PMMA for representative conditions of a ballistic impact, many quasi-static and dynamic tests have been conducted. Numerical simulations of ballistic impact tests were also conducted and revealed that the first load is characterized by a confined compression where the hydrostatic pressure near the projectile/ target contact zone may reach few hundreds of MPa. In the light of results from experimental tests and those obtained by numerical simulation, a phenomenological constitutive law is proposed and identified taking into account the effects of deformation, strain rate, pressure and temperature on yield flow. The comparison between experimental and the modeling results are in good agreement

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (178p.)
  • Annexes : Bibliogr. p.169-178

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université de Reims Champagne-Ardenne. Bibliothèque universitaire. Bibliothèque Moulin de la Housse.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : 10REIMS017
  • Bibliothèque : Université de Reims Champagne-Ardenne. Bibliothèque universitaire. Bibliothèque Moulin de la Housse.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 10REIMS017Bis
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.