Contribution à l'homogénéisation du comportement viscoélastique et de la détérioration d'une classe d'élastomères fortement chargés

A micro-macro transition towards the viscoelastic-damage behaviour of some highly-filled elastomers

• Auteur / Autrice : Carole Nadot-Martin
• Direction : André Dragon
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Poitiers

Mots clés

Mots clés contrôlés

Composites

Modèles mathématiques

Mécanique non linéaire

Résumé

La presente etude est consacree a une modelisation par homogeneisation du comportement mecanique d'une classe d'elastomeres fortement charges (type propergols solides). Face a la multiplicite des sources de non linearite (viscoelasticite, grande deformabilite, endommagement par decohesion aux interfaces grains-matrice), une demarche progressive est adoptee dans le cadre preliminaire des petites deformations quasi statiques isothermes. Dans ce contexte, un modele viscoelastique homogeneise pour le materiau sain est tout d'abord propose. Base sur une caracterisation geometrique et cinematique de la microstructure inspiree des travaux de christoffersen (1983) et sur une description thermodynamique a variable interne du comportement local, ce dernier parvient a repondre a trois types d'exigences. Tout d'abord, il traduit de maniere realiste la nature spatio-temporelle des interactions entre les differents constituants du milieu et l'effet memoire longue consequent, mis en evidence entre autres par suquet (1987). D'autre part, on montre la possible extension de la demarche au cadre geometriquement non lineaire des transformations finies. Enfin, la modelisation proposee reste suffisamment simple pour repondre aux exigences liees a la maniabilite (identification et application aisees). La transition d'echelle est ensuite etendue en presence d'endommagement sous forme de microsurfaces de decohesion ouvertes et/ou fermees aux interfaces. Les resultats homogeneises obtenus temoignent de la capacite de la modelisation a rendre compte d'une part, de l'anisotropie induite par le caractere oriente des microfissures d'autre part, de la restauration des proprietes viscoelastiques par refermeture des fissures ouvertes.