Note ABES Modeling and simulation of the micromechanical behavior of semi-crystalline polyethylene including the effect of interphase layer Modélisation et simulation du comportement micromécanique du polyéthylène semi-cristallin : effet de l'interphase Polyéthylène semi cristallin Interphase Micromécanique Caractérisation mécanique Analyse d’incertitude Optimisation des fonctions coûts Comportement viscoplastique Contrainte de rappel Loi d’interaction Semicrystalline polyethylene Interphase layer Micromechanics Mechanical characterization Uncertainty analysis Optimization of cost functions Viscoplasticity Back stress Localization law 620.192 Polyéthylène Propriétés mécaniques Viscoplasticité Déformations (mécanique) Simulation par ordinateur Analyse multiéchelle Dans ce travail, la caractérisation mécanique de l’interphase entre les zones amorphes et cristallines dans le polyéthylène a été abordée. La caractérisation élastique est effectuée en appliquant deux approches micromécaniques à partir des données de la simulation moléculaire pour la zone interlamellaire. Ces approches micromécaniques sont d’une part le modèle étendu d’inclusion composite, et d’autre part la méthode de double inclusion. Les résultats des deux approches s’accordent parfaitement. Il a été mis en évidence que le tenseur de rigidité de l’interphase n’est pas défini positif, l’interphase est donc mécaniquement instable. La comparaison avec les résultats expérimentaux valide la méthodologie proposée. Pour la caractérisation hyperélastique, l’algorithme hybride proposé consiste à appliquer la loi de comportement d’un milieu continu isotrope, compressible et hyperélastique aux résultats de la simulation de la dynamique moléculaire d’un élément unitaire de polyéthylène. La notion d’optimisation d’un ensemble de fonctions coûts non négatives est l’idée clé de cette partie. Les paramètres hyperélastiques identifiés sont en bon accord avec ceux qui ont été estimés expérimentalement. L’évolution des frontières de l’interphase avec la déformation est le second résultat de cette analyse. La fin du travail est dédiée à la simulation numérique de la grande déformation viscoplastique d’un agrégat de polyéthylène. Le modèle de Gent adopté pour la contrainte de rappel, le tenseur de projection proposé pour l’approche modifiée de Taylor, et l’optimisation multiniveau font parties des contributions apportées. Elastic characterization of the interphase layer in polyethylene is implemented by applying the relationships of two micromechanical approaches, “Extended Composite Inclusion Model” and “Double-Inclusion Method”, to the Monte Carlo molecular simulation data for the interlamellar domain. The results of the two approaches match perfectly. The interphase stiffness lacks the common feature of positive definiteness, which indicates its mechanical instability. Comparison with experimental results endorses the proposed methodology. For the hyperelastic characterization of the interlamellar domain and the interphase layer, the proposed hybrid algorithm consists in applying the constitutive equations of an isotropic, compressible, hyperelastic continuum to the molecular dynamics simulation results of a polyethylene stack. Evolution of the interphase boundaries are introduced as auxiliary variables and the notion of minimizing a set of nonnegative objective functions is employed for parameter identification. The identified hyperelastic parameters for the interlamellar domain arein good agreement with the ones that have been estimated experimentally. Finally, the large, viscoplastic deformation of an aggregate of polyethylene is reexamined. The Gent model adopted for the back stress of the noncrystalline phase, correcting the projection tensor for the modified Taylor approach, and the idea of multilevel optimization are among the contributions made. Electronic Thesis or Dissertation Text en PDF 14620545 Université de Strasbourg Strasbourg 2014-12-31 https://theses.hal.science/tel-01124244 application/pdf 21220400 https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2013/Ghazavizadeh_Akbar_2013_ED269.pdf http://www.theses.fr/2013STRAD048/abes https://theses.hal.science/tel-01124244 https://theses.hal.science/tel-01124244 https://theses.hal.science/tel-01124244 Ghazavizadeh Akbar 1980-05-26 FR 178178055 21015311 https://theses.fr/2013STRAD048 2013STRAD048 https://doi.org/10.70675/6eb7fc18z29a7z41dfzac26z57daae52acd1 2013-12-13 Mécanique des matériaux Strasbourg 131056549 Doctorat Docteur es non oui Ahzi Saïd MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 031886477 Rémond Yves MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_2 074311662 Naït Abdelaziz Moussa MADS_PRESIDENT_DU_JURY 069940223 Laiarinandrasana Lucien MADS_MEMBRE_DU_JURY_1 057431213 Meraghni Fodil MADS_RAPPORTEUR_1 114389322 Mercier Sébastien MADS_RAPPORTEUR_2 061175528 École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 MA 156504863 Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (Strasbourg ; 2013-....) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1 UMR7357 176969721 217648 ddc:620 Ahzi Saïd Rémond Yves Naït-Abdelaziz Moussa Laiarinandrasana Lucien Meraghni Fodil Mercier Sébastien École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg) Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (Strasbourg) PDF 14620545