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Modélisation et simulation de l'enlèvement de revêtements polymériques par impact particulaire
| Auteur / Autrice : | Bassem Zouari |
| Direction : | Maurice Touratier |
| Type : | Thèse de doctorat |
| Discipline(s) : | Sciences appliquées. Métaux, métallurgie |
| Date : | Soutenance en 2001 |
| Etablissement(s) : | Paris, ENSAM |
Résumé
Le décapage des revêtements polymériques par impacts de particules abrasives est un nouveau procédé qui vient remplacer les procédés chimiques polluants. Notre travail porte sur la compréhension des phénomènes physiques intervenant dans l'enlèvement des revêtements par impacts. Dans un premier temps, nous avons élaboré un dispositif expérimental pour étudier des mono-impacts avec des particules sphériques sur des cibles en alliages d'aluminium (A2024) revêtues par une peinture en polyuréthane de nuance (PAC 33). A travers ces essais, nous avons montré que le délaminage de la peinture est le mécanisme essentiel de l'enlèvement de matière. Dans un second temps, nous avons identifé un modèle rhéologique du comportement de la peinture dans les conditions réelles de sollicitation à savoir des grandes vitesses de déformation et des grandes déformations. Nous avons utilisé les techniques inverses pour trouver les coefficients de la loi d'écoulement de Johnson-Cook à partir des dimensions des empreintes d'imapct. Pour comprendre les origines de ce délaminage nous avons simulé dans une troisième étape les essais d'impact à l'aide d'un programme éléments finis de dynamique explicite (LS-DYNA). Nous avons remarqué que l'enlèvement de la peinture est le résultat des trois phénomènes suivants : - initiation du délaminage dès les premiers instatns d'impact suite aux contraintes de cisaillement très élevées à l'interface ; - flambement de la peinture suite aux fortes contraintes radiales de compression dans le film provoquées par la pénétration de la particule dans le revêtement ; - propagation de la zone délaminée suivant le mode I de rupture.