Mechanical behaviour of a polyurethane foam under static and dynamic loadings

Comportement mécanique d'une mousse de polyuréthane sous sollicitations statiques et dynamiques

Hamza El Yamani (1) , Jean-Luc Hanus (1) , Huabin Zeng (1) , Patrice Bailly (1) , Gaëtan Prod'Homme (2) , Benjamin Le-Roux (2)

1 DivS - Dynamique interactions vibrations Structures
2 INERIS - Institut National de l'Environnement Industriel et des Risques

Even if previsions have been made to reduce risk, the hazard of an explosion with desastrous effects cannot be totally eliminated. The use of blast walls made with thermal insulating materials could be an economic and efficient way to mitigate the effects of the blast wave. In this paper, the mechanical response of a very low density polyurethane foam (30 kg/m 3) to compression is examined experimentally. Static compressive tests are conducted with a press and Split Hopkinson Pressure Bars (SHPB) are used to characterize the dynamic behavior. In addition to traditional strain gauges measurements, the Digital Image Correlation (DIC) technique is used to observe the inhomogeneous strain fields.

Qu'elles soient d'origine accidentelle ou malveillante, les explosions sur un site industriel peuvent prendre des proportions dramatiques. Un moyen économique de répondre au besoin de protection pourrait être d'utiliser des matériaux développés pour l'isolation thermique afin d'atténuer les effets mécaniques de l'onde de souffle. Dans cet article, nous nous intéressons au comportement mécanique d'une mousse de polyuréthane de très faible densité (30 kg/m 3). Pour étudier la sensibilité à la vitesse des différentes caractéristiques mécaniques de la mousse que sont la contrainte seuil, la contrainte plateau moyenne et la déformation à la densification, des essais de compression quasi-statiques et dynamiques aux barres de Hopkinson sont réalisés. Une attention particulière est apportée au suivi des champs de déformation des échantillons dont la réponse, même pour les faibles vitesses de déformation, s'avère hétérogène.

Mots clés: Polyurethane foam; mechanical behavior; confined test; SHPB; full-field measurements; blast mitigation

Mots clés: Mousse de polyuréthane; Comportement mécanique; Essais confinés; Barres de Hopkinson; mesures de champs; Effets de surpression

Domaines: Mécanique des matériaux [physics.class-ph]; Matériaux et structures en mécanique [physics.class-ph]

Hamza El Yamani, Jean-Luc Hanus, Huabin Zeng, Patrice Bailly, Gaëtan Prod'Homme, et al.. Comportement mécanique d'une mousse de polyuréthane sous sollicitations statiques et dynamiques. Congrès Français de Mécanique 2019, Aug 2019, Brest, France. ⟨hal-02489088⟩