Modélisation des couplages thermomécaniques dans les polymères. Identification des paramètres constitutifs et validation expérimentale.
Résumé
La modélisation du comportement mécanique des polymères semi cristallins a connu un grand intérêt ces dernières années. Pourtant leur comportement spécifique est encore difficile à modéliser parfaitement. Pour les intégrateurs industriels de ces matériaux, le dimensionnement de structure sous chargement complexe, cyclique ou sévère reste donc peu fiable. Le comportement viscoélastique non linéaire et dissipatif des polymères rend, en effet, impératif la prise en compte d'un comportement complexe et des effets des couplages forts entre les réponses thermiques et mécaniques du matériau. Dans cette optique, un modèle visco-hyper-élastique a été développé et écrit dans un cadre thermodynamique complet autorisant la prise en compte des couplages thermomécaniques. Il a été validé en formalisme 0D sur une base expérimentale comprenant essais de traction et de cisaillement monotones et non monotones, sur éprouvettes plates en polyamide 66, pour différentes températures (de Tg-60 à Tg+30) et différents taux de déformation (de 10-4 à 1 s-1). La dépendance à la température et au taux de déformation de chaque paramètre du modèle est écrite dans une approche intégrée. Le modèle est ici étendu en formalisme 1D pour introduire les couplages thermomécaniques et résoudre l'équation de l'énergie.