Contribution à l’étude de la quantification de l’endommagement et détermination des facteurs influençant le processus de nucléation des cavités dans les polymères
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Date
2016-12-13
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Résumé (Français et/ou Anglais) :
Les exigences sécuritaires dans le monde industriel incitent à une connaissance plus approfondie du comportement et de la rupture des polymères utilisés. Cette connaissance est nécessaire pour dégager les processus physiques responsables de leur tenue mécanique. L’endommagement est le mécanisme physique qui décrit le mieux la ruine ductile des matériaux polymères. D’autre part, Le comportement élasto-viscoplastique non linéaire des polymères dépend fortement de la vitesse de déformation. Ce comportement est décrit au moyen du modèle des défauts quasi ponctuels. L’expression des lois cinétiques relatives au développement des déformations non élastiques repose sur des concepts de mobilité moléculaire. Il est connu, actuellement, que ce mode d’endommagement survient suivant plusieurs stages successifs qui sont la nucléation des cavités, leurs croissances et la coalescence à un stade plus avancé de la déformation.
L’objectif de ce travail est l’identification des paramètres mécanique caractérisant le comportement élasto-viscoplastique non linéaire du matériau polymère en grandes déformations et à des sollicitations mécaniques appliquées sur une plage de vitesse de déformation différente. D’autre part une étude de quantification d’endommagement des polymères est nécessaire. Une présentation d’un modèle numérique qui nous permettra de comparer les résultats obtenus par des calculs élémentaires à différentes triaxialités et d’aborder l’influence de la taille initiale ainsi que la forme du vide sur la ruine finale du matériau est nécessaire.
In the industrial world, the security requirements encourage a deeper understanding of the behavior and the breakdown of the polymers used. This knowledge is needed to identify the physical processes responsible for their mechanical strength. The damage is the physical mechanism that describes greatly the ruin of ductile polymer materials. On the other hand, the non-linear elastic-viscoplastic behavior of polymers depends strongly on the strain velocity. This behavior is described by the quasi-point defects model. The laws kinetic term relating to the development of non-elastic strain based on molecular mobility concepts. Currently, it is known that this damage occurs following successive stages which are nucleation cavities, their growth and coalescence in a more advanced stage of strain.
The aim of this work is the identification of mechanical parameters characterizing the nonlinear elastic-viscoplastic behavior of the polymer material in large deformation and mechanical stresses applied to a different strain range. On the other hand a polymer damage quantification study is needed. A presentation of a numerical model that will allow us to compare the performance of different basic calculations triaxiality and address the influence of the initial size and the shape of the void on the final ruin of the material.
Description
Doctorat en Sciences
