Modélisation et simulation du comportement micromécanique du polyéthylène semi-cristallin : effet de l'interphase
Langue Anglais
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Auteur : Ghazavizadeh, Akbar
Date de soutenance : 13-12-2013

Directeur(s) de thèse : Ahzi, Saïd - Rémond, Yves

Établissement de soutenance : Strasbourg
Laboratoire : Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (Strasbourg ; 2013-....)
École doctorale : École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....)
 
Discipline : Mécanique des matériaux
Classification : Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres : Polyéthylène semi cristallin, Interphase, Micromécanique, Caractérisation mécanique, Analyse d’incertitude, Optimisation des fonctions coûts, Comportement viscoplastique, Contrainte de rappel, Loi d’interaction
Mots-clés :
  • Polyéthylène - Propriétés mécaniques
  • Viscoplasticité
  • Déformations (mécanique) - Simulation par ordinateur
  • Analyse multiéchelle
Résumé : 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.
 
Type de contenu : Text
Format : PDF
 
Entrepôt d'origine : STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises
Identifiant : 2013STRAD048
Type de ressource : Thèse