'CONTRAT DOCTORAL PRIORITAIRE' Effets du temps et effets de couplage thermomécanique dans les polymères

par Pankaj Yadav

Projet de thèse en Mécanique et Génie Civil

Sous la direction de André Chrysochoos et de Sandrine Bardet.

Thèses en préparation à Montpellier , dans le cadre de I2S - Information, Structures, Systèmes , en partenariat avec LMGC - Laboratoire de Mécanique et Génie Civil (laboratoire) et de Thermomécanique de matériaux (Thm2) (equipe de recherche) depuis le 01-10-2016 .


  • Résumé

    L'analyse du comportement thermomécanique des polymères a fait et fait encore l'objet de nombreuses études rhéologiques tant expérimentales que théoriques. Pour de faibles déformations, le cadre de modélisation classiquement retenu par les rhéologues est souvent celui de la viscoélasticité linéaire qui conduit à la définition de modules complexes et permet d'identifier la température de transition vitreuse comme les règles dites d'équivalence temps-température. Dans ce cadre, les effets du temps (on dit aussi fréquence) sont assez unanimement associés aux effets visqueux. Or sur un plan calorimétrique, il a été observé que les effets dissipatifs associés aux effets visqueux restent souvent très faibles devant les sources de couplage traduisant une forte sensibilité des matériaux polymères aux variations de température. L'objectif de la thèse est donc de revisiter ces concepts, à la base de la « visco-analyse » des polymères, afin d'établir le rôle exact des effets de couplage qui, eux aussi, induisent un effet du temps. En utilisant les moyens expérimentaux traditionnels de la visco-analyse (DMTA) et via un analyse énergétique du comportement, l'objectif principal de la thèse sera de chercher à reformuler la règle d'équivalence temps-température dans le cadre de la Thermodynamique des Processus Irréversibles, en tenant compte des effets dissipatifs et de couplage induits par le processus de déformation. Sur un plan plus pratique, la thèse devrait conduire une réinterprétation des mesures obtenues via les dispositifs de DMTA et aussi à meilleure maîtrise des règles d'équivalence temps-température utilisée lors de la phase de conception, puis durant le contrôle de la tenue des pièces polymères.

  • Titre traduit

    Time and thermomechanical coupling effects in polymers.


  • Résumé

    Analysis of the thermomechanical behavior of polymers has been and still is the subject of many rheological studies both experimental and theoretical. For small deformations, the modeling framework conventionally retained by rheologists is often that of linear viscoelasticity, which led to the definition of complex modules and used to identify the glass transition temperature as the so-called rules of time-temperature equivalence. In this context, the effects of time (also called frequency) are almost unanimously associated with viscous effects. Or a calorimeter plane, it has been observed that the dissipative effects associated with viscous effects are often very small compared to the coupling of sources indicating a high sensitivity of polymeric materials to temperature variations. The aim of the thesis is to revisit these concepts at the base of the "visco analysis" of polymers in order to establish the exact role of coupling effects, which also induce an effect of time. Using traditional experimental means of visco analysis (DMTA) and via an energy analysis of the behavior, the main objective of the thesis is to try to restate the time-temperature equivalence rule under the Thermodynamics of Irreversible Processes, taking into account the dissipative effects and coupling induced process deformation. On a more practical level, the thesis should lead a reinterpretation of the measurements obtained via DMTA devices and also to better control of time temperature equivalence rules used during the design phase and during the control of the holding parts polymers.