Analyse expérimentale et numérique multi-échelles des champs mécaniques dans un polymère semi-cristallin

Résumé : Le présent travail est consacré à l'analyse du comportement mécanique des polymères semi-cristallins à deux échelles : celle de l'empilement lamellaire et celle des structures sphérolitiques. A l'échelle de l'empilement, des simulations en champs complet dans le domaine des petites déformations sont réalisées sous ABAQUS®. L'influence des paramètres sur la réponse macroscopique lors de sollicitations long-terme en relaxation et cyclage est analysée : le choix du comportement viscoélastique de la phase amorphe d'une part, et les effets de microstructure et d'hétérogénéités induites d'autre part. Les résultats obtenus avec une microstructure simplifiée permettent de mettre en évidence plusieurs effets de microstructure. A l'échelle sphérolitique, la technique de corrélation d'images numériques est mise au point in-situ sous MEB pour la mesure de champs cinématiques. Les champs de déformation obtenus en traction uniaxiale sur deux polymères semi-cristallins montrent l'existence d'une déformation hétérogène en lien avec la microstructure sphérolitique. Des méthodes déterministe et statistique de la littérature sont mises en œuvre à partir des mesures de champs pour identifier la taille d'un domaine sur lequel la déformation moyenne mesurée coïnciderait avec la déformation macroscopique. En l'absence de toute information sur la taille d'un Volume Elémentaire Représentatif (VER) dans les polymères semi-cristallins, une telle estimation constitue une avancée notable. Enfin, des perspectives sont données pour la modélisation en transition d'échelles du comportement mécanique de ces matériaux via une combinaison d'outils numériques et expérimentaux.
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Thèse
Matériaux. Ecole Nationale de Mécanique et d'Aérotechnique - Poitiers, 2012. Français. 〈NNT : 2012ESMA0011〉
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Contributeur : Bénédicte Carouge <>
Soumis le : lundi 22 octobre 2012 - 15:02:27
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Document(s) archivé(s) le : mercredi 23 janvier 2013 - 03:38:14

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José Teixeira-Pinto. Analyse expérimentale et numérique multi-échelles des champs mécaniques dans un polymère semi-cristallin. Matériaux. Ecole Nationale de Mécanique et d'Aérotechnique - Poitiers, 2012. Français. 〈NNT : 2012ESMA0011〉. 〈tel-00744206〉

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