Etude et realisation de materiaux composites adaptatifs
Auteur / Autrice : | CHRISTINE ABBO |
Direction : | Georges Bossis |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Sciences et techniques |
Date : | Soutenance en 1999 |
Etablissement(s) : | Nice |
Résumé
Nous avons developpe de nouveaux composites adaptatifs dont les proprietes mecaniques sont modulables par un champ magnetique externe : les elastomeres magneto-actifs. Ils sont constitues de particules spheriques de fer carbonyle de la taille du micron, noyees dans une matrice a base d'elastomere silicone. Ces particules ferromagnetiques sont structurees en agregats colonnaires diriges suivant la direction du champ magnetique applique au cours de la reticulation de l'elastomere a temperature ambiante. Les changements de modules elastiques du composite final, induits par la presence d'un champ magnetique, resultent de cette structuration en fibrilles et de la separation des particules lorsque le materiau, se deforme, soumis a des sollicitations mecaniques statiques ou dynamiques. Des tests de traction uniaxiale dans la direction du champ applique montrent que, pour un composite de fraction volumique en fer carbonyle de 25%, etire de 5%, l'application d'un champ d'intensite de 1500 oe induit une augmentation du module elastique de 600 kpa soit une variation relative de 100%. Les resultats obtenus par la methode des elements finis donnent une augmentation de 1500 kpa en modelisant nos composites par un reseau cubique simple de chaines de particules magnetiques, paralleles a la direction du champ. Cela montre que nos structures comportent de nombreux defauts (agregats colonnaires, bouts de chaines, etc. Visualises par microscopie optique). La modulation par un champ magnetique de leur reponse a une sollicitation dynamique et la possibilite de les inserer dans des systemes compacts permettent d'envisager le developpement des elastomeres magneto-actifs dans le domaine de l'amortissement actif de vibrations mecaniques.