Thèse soutenue

Caractérisation et modélisation du comportement d'un polymère semi cristallin au crash
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Auteur / Autrice : Alban Fabrice Epee
Direction : Franck Lauro
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Génie mécanique
Date : Soutenance en 2009
Etablissement(s) : Valenciennes

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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Les matériaux polymères sont de plus en plus utilisés dans le secteur automobile et notamment pour les structures d’absorption d’énergie au choc. Un modèle de comportement pour polymères semi cristallins solides à température ambiante est proposé. Il décrit les quatre phases du comportement des polymères: la viscoélasticité, la transition élastique-plastique qui pour prendre en compte la pression hydrostatique, la viscoplasticité et enfin la rupture. L’ensemble des modèles sont implémentés dans le code de calcul par éléments finis Pamcrash® pour des éléments coques. L’identification des paramètres de la loi de comportement est réalisée à l’aide d‘essais de traction et de compression à différentes vitesses de déformation (10-3 s-1 - 50 s-1). Le système expérimental est couplé à une caméra afin de réaliser des mesures de champ de déformation par corrélation d’image. A partir de la mesure de ces champs de déformation, une méthode innovante (méthode SEĖ) a été développée pour établir la loi de comportement du matériau. Une approche expérimentale est réalisée par l’intermédiaire d’essais de traction sur éprouvettes entaillées et par des essais Arcan afin de déterminer la forme du critère de rupture en fonction du taux de triaxialité initial. Une dépendance de la déformation à rupture en fonction de la vitesse de déformation est mise en évidence. La confrontation des résultats numériques sur cas tests simples et structures industrielles avec les résultats expérimentaux mettent en valeur les améliorations, apportées par ce nouveau modèle, pour la simulation du comportement des matériaux polymères sur une grande plage de vitesses de déformation.