Étude de la résistance au choc et des mécanismes d'amorçage et de propagation rapide de fissures dans les P. E. H. D.

A study of the impact resistance and the initiation and fast propagation mechanisms of cracks in HDPE

• Auteur / Autrice : Amar Kifani
• Direction : François-Xavier Mareschal de Charentenay
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 1987
• Etablissement(s) : Compiègne
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur (Compiègne)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Polymères -- Rupture

Polyéthylène

Matériaux -- Fissuration

Résistance des matériaux

Rupture, Mécanique de la

Choc (mécanique)

Résumé

L’objet de ce travail est d’examiner les mécanismes d’amorçage et d’instabilité de la propagation de fissures dans les P. E. H. D. Le comportement en fissuration très rapide a été étudié à l’aide d’essais en choc instrumenté sur des éprouvettes de flexion trois points entaillées. L'étude a porté sur l’influence de la vitesse d’impact, de la température et de l’épaisseur sur la ténacité et les modes de propagation stable et instable. Les mécanismes d’amorçage et d’instabilité ont été étudiés en évaluant les vitesses de propagation stable et instable et en examinant les faciès de rupture. A température ambiante, ces produits présentent une zone de propagation stable et des lèvres ductiles importantes. Il a été donc été nécessaire caractériser ces produits par une courbe R. Le modèle de T. VU-KHANH valable pour les matériaux semi-ductiles a été appliqué pour ces produits. Les conclusions suivantes peuvent être proposées : – La longueur de la propagation stable est indépendante de la longueur initiale de l’entaille. Elle diminue lorsque la vitesse de sollicitation augmente ou lorsque la température diminue. – La vitesse de propagation stable augmente peu avec l’avancée de la fissure. – La vitesse de propagation instable est constante pour chaque produit. – Dans la phase stable la fissure avance par rupture des craquelures. Dans cette zone la dimension des microvides et l’épaisseur des fibrilles diminuent avec la température. – La zone de propagation instable montre des étirements ductiles moins importants que ceux de la phase stable. En conclusion, le critère de choix des matériaux (de même famille) ayant un comportement semi-ductile en choc, comme les PEHD peut être basé sur la ténacité car le produit à ténacité élevée présente une énergie moyenne de propagation stable faible et une énergie de propagation instable importante se traduisant par une phase de propagation stable importante et une phase de propagation instable faible. Ainsi, le meilleur produit (le moins propageant) est celui qui présente une phase de propagation stable importante.