Modélisation du comportement visqueux des élastomères-confrontation avec les résultats de l'expérience
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Grâce à leurs propriétés remarquables de souplesse, de déformabilité et de résistance auxforts niveaux de déformations, les matériaux hyperélastiques tels que les élastomères, le caoutchouc..., sont de plus en plus utilisés dans divers secteurs d'application dont principalement l'industrie des pneumatiques. En raison de la présence des renforts, un des enjeux principaux est de caractériser et modéliser le comportement mécanique macroscopique de ces matériaux, Les élastomères sont des polymères amorphes qui se présentent à température ordinaire comme des solides de très haute élasticité. Cette propriété fait l'objet de leur intérêt au niveau des applications industrielles, à des températures très supérieures à leur température de transition vitreuse, les élastomères présentent des déformations d'écoulement à caractère fortement viscoélastique. Un enjeu important concerne leur mise en oeuvre, qui s'effectue dans des situations d'écoulement complexes où leurs propriétés de viscoélasticité non-linéaire sont fortement sollicitées. Les élastomères présentent un comportement complexe combinant hyper élasticité et effets anélastiques qui sont d'origines visqueuse ou irréversible. Ils présentent aussi une forte sensibilité couplée au taux de déformation et à la température.Ceci motive le développement de lois de comportement pertinentes qui puissent être facilement implémentées dans les logiciels de simulation numérique. Le traitement du caoutchouc comme matériau hyper élastique modélisé en déformations finies par une énergie de déformation a été implémenté dans des outils de calcul par éléments finis <QW2AZ dans les années 1980. Depuis, ce domainea connu un enrichissement incessant, prenant en compte d'autres aspects du comportement caoutchoutique tels que (particulièrement) la viscoélasticité, donnant naissance, dans un environnement compétitif, à une panoplie decodes commerciaux. La majorité des élastomères incorporent des renforcements qui sont nécessaires pour faciliter le processus d'élaboration ou pour l'amélioration des propriétés en service dans une large gamme. Le comportement mécanique de tel caoutchouc renforcé s'éloigne significativement du thème d'élasticité, et nécessite la prise en compte d'autres phénomènes tel que particulièrement la dépendance par rapport à la vitesse et l'histoire de déformation (phénomène viscoélastique). La complexité du comportement mécanique de ce type de matériau nécessite le développement d'algorithme performant de résolution de systèmes nonlinéaires et l'utilisation d'outil puissant de simulation tel que la méthoded'éléments finis.Il est important de signaler que les non linéarités interviennent à plusieursniveaux en fonction des conditions d'utilisation des élastomères : - En quasi statique, les non linéarités intervenants sont à la fois géométriqueset comportementales. - En dynamique, ces matériaux ont de plus des propriétés amortissantes leurspermettant de dissiper de l'énergie et représentant l'aspect viscoélastique.Cette dissipation est non linéaire. Elle s'écrit par une relation qui met enjeu dans la loi de comportement le facteur temps ou taux le de déformationen plus par rapport à la loi classique de l'élasticité. Généralement l'utilisationdes élastomères en dynamique, se présente sous une petite déformationdynamique autour d'une configuration préchargée statiquement en grande déformation. Dans ce cas le modèle de comportement peut être une linéarisationdu comportement hyper élastique. Il est ainsi nécessaire de bien maîtriser les phénomènes à prendre en comptepour la modélisation du comportement mécanique des élastomères. Ce travail de thèse a pour objectif de proposer une modélisation qui prennent compte les phénomènes hyper élastiques et visco élastiques non linéaires comportementaux desélastomères.
| N° Bulletin | Date / Année de parution | Titre N° Spécial | Sommaire |
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| N° d'Exemplaire / inventaire | Cote | Localisation | Type de Support | Type de Prêt | Statut | Date de Restitution Prévue | Réservation |
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| 500GM/2013/09 | 500GM/2013/09 | BIB-TIZI OUZOU / Mag du RDC | interne | disponible |