Identification par analyse inverse du comportement mecanique des polymeres solides ; applications aux sollicitations multiaxiales et rapides
Institution:
Paris, ENMPDisciplines:
Directors:
Abstract EN:
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Abstract FR:
Les constructeurs de structures polymeres doivent leur assurer une tenue suffisante : les prototypes, couteux et laborieux, auxquels ils avaient recours, ont peu a peu fait place aux codes de simulation numeriques. Ces derniers requierent toutefois l'utilisation de lois de comportement fiables. Le premier chapitre, consacre aux lois les plus aptes a reproduire le comportement global des polymeres solides, est suivi d'une etude des methodes classiquement employees pour depouiller les essais rheologiques. Dans le cas de trois polymeres (polyethylene semi-cristallin, polycarbonate amorphe, polypropylene copolymere), l'etude montre que les hypotheses inherentes aux methodes de depouillement analytiques ne sont valables qu'aux basses vitesses et pour des sollicitations uniaxiales. La methode d'identification par analyse inverse envisagee dans le chapitre iii permet d'eviter la formulation d'hypotheses trop fortes. Le couplage d'un logiciel de simulation thermomecanique par elements finis et d'un module d'optimisation (base sur la methode iterative de gauss-newton) permet d'obtenir les parametres en minimisant l'ecart entre le calcul et l'experience. Une fois l'algorithme de minimisation valide (chapitre iv), la technique decrite est finalement appliquee avec succes a chacun des polymeres etudies (chapitre v), dans le cas d'essais de traction moyennes vitesses. La prise en compte conjointe de la force et du diametre permet en outre d'identifier simultanement la rheologie en traction d'un polypropylene et le coefficient caracterisant le glissement des eprouvettes dans les mors. Le logiciel met egalement en evidence les limites de la loi de comportement utilisee en traction, dans le cas d'essais multiaxiaux. Une modification de la loi rend possible l'identification du comportement au choc du polymere a partir d'essais d'impact multiaxial. L'extrapolation du comportement a d'autres conditions operatoires fait de ce logiciel un outil predictif.