Prédiction de la durée de vie en fatigue d'assemblages collés à partir d'essais sur colle acrylique massive.

Fatigue life prediction for bonded joint assemblies from bulk acrylic adhesive tests.

• Auteur / Autrice : Sidonie Pinaroli
• Direction : Véronique Favier
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Mécanique-matériaux
• Date : Inscription en doctorat le 15/06/2021
• Etablissement(s) : Paris, HESAM
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences des métiers de l'ingénieur
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Pimm - Laboratoire Procédés et ingénierie en mécanique et matériaux
• Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation de la thèse : École nationale supérieure d'arts et métiers (1780-....)

Mots clés

Mots clés libres

Assemblages collés

Colle de structure

Fatigue

Modélisation

Critère de fatigue

Modèle de zones cohésives

Adhesive bonding

Structural adhesive

Fatigue

Numerical simulation

Fatigue criteria

Cohesive zone model

Résumé

Les problématiques d'allègement sont au cœur des métiers de l'entreprise RENAULT. La transition vers des matériaux plus légers, comme l'aluminium, est un levier efficace pour réduire la masse des véhicules. L'emploi de ces matériaux nécessite cependant un recours à de nouvelles méthodes d'assemblage des tôles comme par exemple le collage. Dans le cycle de vie du véhicule, ces assemblages doivent garantir des performances en crash et en endurance. La définition technique d'un véhicule peut spécifier jusqu'à plusieurs centaines de configurations d'assemblage. Actuellement, les caractérisations mécaniques et en endurance sont effectuées par une succession d'essais coûteux, extrêmement chronophages et incompatibles avec un planning projet. C'est pourquoi il est primordial de travailler à l'élaboration d'un modèle numérique permettant de prédire la durée de vie de la colle. La littérature soulève la difficulté de modéliser en fatigue les assemblages car leur caractérisation est complexe. Elle nécessite en effet de nombreuses éprouvettes et de nombreux essais longs à mettre en place. Or, la majorité des études caractérisent et déterminent les paramètres des modèles à partir d'essais sur assemblages. La méthodologie à développer pour la thèse souhaite donc s'affranchir de ces essais sur assemblages pour se concentrer sur des essais sur la colle massive. En alliant des essais expérimentaux à des simulations numériques, l'objectif global de la thèse est d'élaborer une méthodologie pour déterminer numériquement la durée de vie en endurance d'un assemblage collé à partir d'essai sur la colle uniquement.

The problems of weight reduction are at the heart of RENAULT's business. The transition to lighter materials, such as aluminum, is an effective lever to reduce the weight of vehicles. However, the use of these materials requires the use of new methods of assembling sheets such as gluing. In the life cycle of the vehicle, these assemblies must guarantee crash and endurance performance. The technical definition of a vehicle can specify up to several hundred assembly configurations. Currently, mechanical and endurance characterizations are performed through a succession of costly and time-consuming tests that are incompatible with a project schedule. This is why it is essential to work on the development of a numerical model to predict the life of the adhesive. The literature raises the difficulty of modeling fatigue assemblies because their characterization is complex. Indeed, it requires many specimens and many tests that take a long time to set up. However, the majority of studies characterize and determine the parameters of the models from tests on assemblies. The methodology to be developed for the thesis wishes to free itself from these tests on assemblies to concentrate on tests on the massive adhesive. By combining experimental tests with numerical simulations, the overall objective of the thesis is to develop a methodology to numerically determine the endurance life of a bonded assembly from tests on the adhesive only.