Influence des longueurs internes sur la tenue mécanique d'un film anti-rayure
Influence of internal lengths on the mechanical strength of a scratch-resistant film
Rayure
Polymère
Modélisation
FEM
Critères
Films
Endommagements
Scratch
Polymer
Modelling
FEM
Croterion
Coatings
Damages
531.4
Couches minces
Polymères
Matériaux -- Fissuration
Modélisation tridimensionnelle
Notre connaissance des effets d'une rayure sur les surfaces polymères reste à approfondir. L'expérimentation donne des observations précieuses des phénomènes qui apparaissent durant la rayure, cependant, l'accès aux champs de contraintes et de déformations dans le matériau n'est pas possible, ce qui est pourtant un élément clé pour la prédiction de l'amorce des fissures.Nous utilisons un essai de rayure sur des matériaux transparents, qui permet la visualisation in situ des endommagements, des dimensions de la zone de contact et du frottement. Les endommagements, en termes de craquelures, fissurations et bandes de cisaillement sont identifiés sur trois polymères massifs (PMMA, CR39 & PC). En parallèle, nous utilisons la modélisation 3D par éléments finis pour étudier la réponse mécanique pendant la rayure de ces trois matériaux polymères, afin d’identifier des critères d'amorçage de fissures. Enfin, des systèmes revêtus sont étudiés et le délaminage et la fissuration du film sont discutés. Ces considérations font entrevoir les perspectives possibles en termes de pistes d'amélioration pour la protection des substrats par dépôt de films minces.
Our knowledge of scratch effects on polymeric surfaces is still limited. The experimental approach gives precious observations of phenomena which occur during scratching, however, it does not allow to get insight the stress distribution within the material, a key feature for crack initiation prediction.A scratch test is used on transparent materials, that allows to visualize in situ damages appearance, the dimension of the contact zone and friction. The damages, in terms of crazing, cracking and shear bands are identified on three bulk polymers (PMMA, CR39 & PC).In parallel, we use 3D finite element modelling to study the mechanical response during a scratch test on these three polymeric materials, in order to identify crack initiation criteria.Finally, coated systems are studied and delamination/cracking of thin films are discussed. These considerations point to possible prospects in terms of improvement paths for the protection of substrates by thin films coating.
Electronic Thesis or Dissertation
Text
fr
PDF
30658457
Université de Strasbourg
Strasbourg
2017-12-31
https://theses.hal.science/tel-01611592
application/pdf
30671881
https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2017/Bourrel_Tristan_2017_ED182.pdf
http://www.theses.fr/2017STRAE002/abes
https://theses.hal.science/tel-01611592
https://theses.hal.science/tel-01611592
https://theses.hal.science/tel-01611592
Bourrel
Tristan
1988-04-11
FR
20406676X
21119686
https://theses.fr/2017STRAE002
2017STRAE002
https://doi.org/10.70675/01a4e0fdzc281z4180z9bfczf0c910c175ae
2017-04-13
Mécanique des matériaux
Strasbourg
131056549
Doctorat
Docteur es
non
oui
Gauthier
Christian
MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1
072475692
Bueno
Marie-Ange
MADS_MEMBRE_DU_JURY_1
07714287X
Denape
Jean
MADS_MEMBRE_DU_JURY_2
059796456
Le Houérou
Vincent
MADS_MEMBRE_DU_JURY_3
092253199
Baietto
Marie-Christine
MADS_RAPPORTEUR_1
112318940
Chicot
Didier
MADS_RAPPORTEUR_2
118403745
École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....)
MADS_ECOLE_DOCTORALE_1
PH
156500019
Institut Charles Sadron (Strasbourg ; 1985-....)
MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1
UPR 22
156774062
167
ddc:530
Gauthier
Christian
Bueno
Marie-Ange
Denape
Jean
Le Houérou
Vincent
Baietto-Dubourg
Marie-Christine
Chicot
Didier
École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg)
Institut Charles Sadron (Strasbourg)
PDF
30658457