Caractérisation du comportement mécanique locale des élastomères par nano-indentation instrumentée

par Oumaima Ezzaamari

Projet de thèse en Génie Mécanique et Productique

Thèses en préparation à Tours , dans le cadre de Energie, Matériaux, Sciences de la Terre et de l'Univers - EMSTU , en partenariat avec Bailly (laboratoire) depuis le 26-10-2017 .


  • Résumé

    Malgré les divers travaux traitant la nano-indentation instrumentée dans la littérature, ce test de caractérisation présente des études limitées sur le comportement mécanique local des matériaux élastomères. L'application de la nano-indentation sur les élastomères reste une tâche difficile, compte tenu de leurs caractéristiques mécaniques et structurelles complexes. Dans notre projet, nous essayons de surmonter ces contraintes expérimentales et de trouver les meilleures approches pour la caractérisation mécanique locale des élastomères et des matériaux mous. Nous étudions l'identification numérique des propriétés des matériaux élastomères à partir des courbes d'indentation et des empreintes. Cependant, la modélisation par éléments finis du processus d'indentation dans le cas des élastomères (matériaux hyper visco-élastiques) n'est pas une tâche facile. Néanmoins, nos recherches en cours ont montré que certaines méthodes récentes, telles que l'approche de la forme multiple, sont des solutions prometteuses pour estimer la dimensionnalité intrinsèque, détecter la non-unicité, réduire le coût de calcul, adapter les conditions de charge des mesures.

  • Titre traduit

    Characterization of the local mechanical behaviour of elastomers by instrumented nano-indentation


  • Résumé

    Despite the various works dealing with instrumented nano-indentation in the literature, this characterization test presents limited studies of the local mechanical behavior of elastomeric materials. The application of nano-indentation on elastomers is still a difficult task, considering their complex mechanical and structural characteristics. In our project, we are trying to overcome these experimental constraints and find the best approaches for local mechanical characterization of elastomers and soft materials. We are investigating the numerical identification of elastomeric material properties from experimental load-displacement indentation curves and imprints. Yet, finite element modeling of indentation process in the case of elastomers (hyper-visco-elastic materials) is not an easy task. Nevertheless, our ongoing investigations shown that some recent methods such as the shape-manifold learning approach are promising solutions in order to estimate the intrinsic dimensionality, detect non-uniqueness, reduce the computational cost, adapt the loading conditions and finally identify material parameters from experimental measurements.