Conception et réalisation d'une machine de traction biaxiale - contribution à l'étude des propriétés mécaniques du carton ondulé

Design and realization of a biaxiale tension test machine contribution to the study of mechanical property of corrugated paperboard

• Auteur / Autrice : Pierre Duval
• Direction : Alexis Lagarde
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Poitiers

Mots clés

Mots clés contrôlés

Élasticité linéaire

Contrôle non destructif

Traitement d'images

Résumé

En analysant les constituants et les processus de fabrication, le comportement mecanique des cartons ondules s'apparentent a celui d'un materiau orthotrope. On se place alors dans l'hypothese d'un comportement elastique lineaire ; la loi de comportement s'exprime en fonction de 4 constantes. La compression sur tranche est la technique la plus utilisee pour la determination de la resistance a la compression verticale des cartons. Des essais de flexion ou de flambement ont ete aussi developpes, seulement leur interpretation necessite un traitement numerique important et ne permettent pas d'identifier des constantes mecaniques. Nous nous proposons d'utiliser une technique jamais employee dans le domaine afin de determiner une modelisation du comportement des cartons ondules: la traction. Pour les materiaux orthotropes, trois essais de traction uniaxiale sont necessaires a la determination de toutes les constantes. Pour palier la multiplication des essais, la traction biaxiale permet de reduire a une experience unique. Nous avons du concevoir et realiser un dispositif de traction biaxiale destine a l'etude de materiau legers. Apres une etude bibliographique sur les principales realisations existantes, nous avons etabli un cahier des charges de nos besoins. Vu la faible resistance des materiaux testes, notre choix en matiere de motorisation s'est porte sur quatre motoreducteurs pas a pas pilotes par un pc. Pour mettre en uvre les essais, nous avons choisi une methode de mesure de deformation, non perturbatrice, sans contact, utilisant un systeme d'acquisition et de traitement d'image. Une campagne d'essais uniaxiaux et biaxiaux a ete menee sur divers cartons. Nous avons pu calculer une section efficace participant a la rigidite globale du materiau en fonction de l'orientation de sollicitation. Le calcul de cette section nous a permis de calculer une contrainte et ainsi d'identifier par analyse des courbes contrainte/deformation les constantes elastiques. Les essais menes ont permis de verifier les conditions d'orthotropie qui justifient la modelisation retenue