Abstract FR:

La technique d'assemblage de materiaux par collage a connu ces dernieres annees un grand essor dans son developpement de part ses avantages par rapport au soudage ou au boulonnage. On peut citer sa quasi universalite (presque tous les materiaux peuvent etre colles), sa bonne tenue aux chocs et vibrations et l'amelioration de la rigidite d'une structure collee. Cependant, d'un point de vue mecanique, les joints de colle classiques (epaisseurs de couches constantes) presentent des surcontraintes pres des bords libres de la couche de colle. Si plusieurs formes de joints, permettant de diminuer les surcontraintes, existent dans la litterature, l'utilisation des elements finis demeure quasiment le seul moyen d'analyse de contraintes dans ces joints. Ce travail de these consiste dans un premier temps a ecrire un modele multiparticulaire dans le cas d'un assemblage colle ayant des epaisseurs de couches variables. La construction du modele est basee sur la formulation variationnelle d'hellinger-reissner. La resolution des equations du modele se fait numeriquement en etablissant une formulation variationnelle. Le modele est valide par comparaison avec les resultats elements finis sur des joints classiques, avec biseau exterieur, avec biseau interieur et a cisaillement uniforme. Dans un second temps, il s'agit d'etudier l'effet d'echelle dans la resistance au cisaillement des joints de colle. L'ecriture d'une loi d'echelle donnant le cisaillement critique en fonction de l'epaisseur de colle permet d'etablir une procedure d'optimisation tenant compte de l'effet d'echelle. Cet effet d'echelle est souvent lie a la presence de defauts dans la colle. Une loi de probabilite de resistance d'un joint de colle est ainsi etablie. Elle permet de retrouver l'existence d'une epaisseur de colle optimale et une longueur de recouvrement limite dans les joints classiques et de poser un probleme d'optimisation probabiliste par minimisation d'une fonctionnelle de l'epaisseur de colle.