Contribution à l'étude de la contention : approche bidimensionnelle, identification du comportement biaxial en grandes déformations des tricots élastomériques

Contribution to the study of the medical compression : bidimensional approach, identification of the biaxial behaviour under large deformations of elastomeric knitted fabrics

• Auteur / Autrice : Issam Gaied
• Direction : Sylvain Drapier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique et ingéniérie
• Date : Soutenance en 2004
• Etablissement(s) : Saint-Etienne, EMSE

Mots clés

Mots clés contrôlés

Déformations (mécanique)

Propriétés mécaniques

Élastomères

Contention veineuse

Résumé

Une modélisation simplifiée en 2D nous a permis dans un premier temps de valider l'utilisation locale de la loi de Laplace. Par ailleurs, des mesures expérimentales directes réalisées avec un capteur de pression SIG aT corroborent les simulations en 2D avec ABAQUS du port d'un bas médical de contention, où la jambe a été modélisée par un corps parfaitement rigide et le tricot par des éléments de poutre. Ces mêmes mesures nous ont révélé l'importance de traiter le problème en 3D, intégrant par conséquent le comportement orthotrope du matériau et la variation longitudinale de la courbure de la jambe. La seconde partie de la thèse a été consacrée au développement et à la validation d'une méthodologie d'identification du comportement biaxial en grandes déformations des tricots élastomériques. Cette méthodologie se base sur la comparaison des efforts et du champ de déplacement expérimental obtenu par une méthode de corrélation d'images, avec les résultats de la simulation de cet essai de traction bidirectionnel via le code de calcul par ZéBuLon. Le comportement a été modélisé par une surface de comportement implémentée en formulation corrotationnelle avec le méta-langage Zebfront. Ces surfaces permettent de décrire simplement le comportement biaxial de ces tricots jusqu'à des déformations de 110%

With a simplified 2D finite element model using ABAQUS, we initially validated the local Laplace law. We use this model to predict the pressure generated by the Medical Compression Stckings on one considered section of the leg. The leg was represented by a perfectly rigid body and the MCS by beam elements. We have also use a pneumatic device named Sig at to make in-situ experimental measurements. A good agreement between the pressures is verified. These same measurements revealed us the importance of treating the problem in 3D. In this case we have to integrate the orthotropic behaviour of the material and the longitudinal variation of the radius of the leg. The second part of the thesis was hence devoted to the development and the validation of an identification methodology for the biaxial behaviour under large deformations of an elastomeric knitted fabric. This methodology is based on the comparaison of the efforts and the experimental displacement field obtained by a correlation images method, with the results of the simulation of the same bidirectional tensile test using ZéBuLon F. E. Code. The material response was modelled through response a behaviour surface implemented under corrotationel formulation with the meta-language Zebfront. These surfaces allowed us to describe simply the biaxial behaviour of these knitted fabric up to deformations of 110%.