Effets dynamiques dans les essais de rupture aux grandes vitesses de chargements : Etude de quelques polymères

Dynamical effects in high speed loading test of fracture : study of some polymers

• Auteur / Autrice : Sohbi Sahraoui
• Direction : Jean Pouyet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences
• Date : Soutenance en 1986
• Etablissement(s) : Bordeaux 1
• Jury : Président / Présidente : José Roux
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean Pouyet, Huy Duong Bui, Dominique François, Janusz Roman Klepaczko, Jean-Luc Lataillade, M.A. Moussaoui

Mots clés

Mots clés contrôlés

Contraintes (mécanique)

Simulation par ordinateur

Époxydes

Polymères -- Rupture

Résumé

Ce mémoire comporte : - une étude expérimentale de la rupture du PMMA et d’un alliage de polymères (polyépoxyde-polyuréthane) soumis à des chargements rapides (la vitesse de déformation atteint 500s⁻¹ environ). Les essais réalisés en traction quasi statique par machine de traction conventionnelle, en flexion dynamique trois points (du type CHARPY) et en traction dynamique par barres de HOPKINSON ont permis d’évaluer le module de YOUNG, la limite élastique et la ténacité Kₗc de ces matériaux. L’influence de la vitesse de chargement et du pourcentage de polyuréthane est étudiée. D’autre part, une technique originale de mesure de la vitesse de propagation de la fissure par jauges sérigraphiques est présentée. – une simulation numérique par analyse modale, de la flexion dynamique d’éprouvettes entaillées, destinée à une meilleure interprétation des enregistrements force-temps obtenus dans les essais de type CHARPY instrumenté. Les résultats physiques les plus intéressants ont été les suivants. La fréquence et l’amplitude des oscillations du signal force-temps dépend aussi bien des caractéristiques de l’éprouvette que du dispositif de chargement. L’introduction d’une rigidité de contact pour caractériser l’interaction éprouvette-projectile ainsi que la modélisation de l’éprouvette par un système d’une dizaine de masses concentrées donnent une précision acceptable par rapport aux données que nous avons obtenues ou trouvées dans la bibliographie sur des matériaux très divers tels que l’acier, l’AU4G, le PMMA, la résine époxy, l’alumine technique ou le béton. La question de correction dynamique est analysée à l’aide de ce modèle numérique. Enfin, l’adaptation des dispositifs de chargements à chaque classe de matériaux est suggérée.