Instabilités de déformation pendant l'étirage des polymères solides

C. G'Sell

Les procédés de mise en forme des polymères à l'état solide (thermoformage, emboutissage, étirage de films et de fibres) sont affectés par des phénomènes d'instabilités plastiques. Ces instabilités correspondent à différents mécanismes de localisation de la déformation : a) à l'échelle microscopique (quelques nm), cascades de changements conformationnels des macromolécules ; b) à l'échelle mésoscopique (quelques μm), bandes de cisaillement, hétérogénéités intra-sphérolitiques et microcraquelures ; c) à l'échelle macroscopique (quelques mm), strictions diffuses et pliages. Ces phénomènes sont interprétés sur la base de la loi de comportement intrinsèque du matériau qui exprime l'influence de la déformation et de la vitesse de déformation sur la contrainte d'écoulement plastique. Cette loi reflète directement les modifications structurales subies par le matériau dans les conditions de l'essai. Par ailleurs, elle donne les informations nécessaires à la modélisation des instabilités à l'aide de techniques de calcul telles que la Méthode des Différences Finies. Deux cas modèles sont étudiés avec une attention particulière : la traction uniaxiale de cylindres de Polyéthylène à Haute Densité d'une part, et l'étirage en déformations planes de films minces de Polytérephtalate d'Ethylène Glycol d'autre part.

Mots clés: crazing; difference equations; necking; plastic flow; polymers; forming processes; solid polymers; thermoforming; stamping; fiber stretching; plastic instability phenomena; strain localization mechanisms; conformational changes; macromolecules; shear bands; intra spherulitic inhomogeneities; crazes; diffuse necking; kinking; intrinsic constitutive equation; strain; plastic flow stress; deformation; Finite Difference Method; uniaxial tension; High Density Polyethylene cylinders; plane strain stretching; Polyethylene Terephthalate thin films

Domaines: Articles anciens

C. G'Sell. Instabilités de déformation pendant l'étirage des polymères solides. Revue de Physique Appliquée, 1988, 23 (6), pp.1085-1101. ⟨10.1051/rphysap:019880023060108500⟩. ⟨jpa-00245911⟩