Propriétés physiques des empilements de fibres macroscopiques : une approche expérimentale, théorique et numérique
Physical properties of macroscopic fiber bundles : an experimental, theoretical and numerical approach
Fibre
Empilement de fibres
Physique statistique
Approximation de champ moyen
Désordre de forme
Propriétés mécaniques des matériaux
Propriétés électriques
Fiber
Bundle/stack of fibers
Statistical physics
Mean field approximation
Shape disorder
Mechanical properties of materials
Electrical properties
620.11
Fibres
Propriétés thermomécaniques
Empilements lamellaires
Simulation par ordinateur
Interfaces (sciences physiques)
Résistance des matériaux
L'objectif de ce travail est de comprendre comment la forme intrinsèque des fibres individuelles contrôle les propriétés collectives des empilements, en particulier leurs propriétés mécaniques (élasticité) et électriques. Nous nous intéressons à des fibres longues, alignées selon une direction privilégiée et présentent un désordre de forme important. Notre étude est expérimentale et numérique. Nous proposons un modèle à deux dimensions, de champ moyen auto-cohérent, décrivant l'élasticité collective de l'empilement à partir des propriétés individuelles des fibres : leurs distribution de désordre ainsi que leurs module de courbure. Nous obtenons une équation d'état qui décrit avec un bon accord l'élasticité de nos empilements de fibres, sans paramètre ajustable, mais à un facteur multiplicatif près. Nous obtenons des résultats comparables entre les études expérimentale et numérique.
The purpose of this work is to understand how intrinsic shape of individual fibers controls the collective behavior of fiber stacks, in particular the mechanical (elasticity) and electrical properties. We consider long fibers, aligned towards one preferential direction with a significant disorder shape. Our study is experimental and numerical. We propose a two dimensions self consistent mean field model which describes the collective elasticity from the individual properties of fibers : the disorder distribution and the bending modulus. We obtain an equation of state which describes with a good agreement the stacks elasticity, without any fit parameters, however up to a multiplicative constant. We obtain similar results between experimental and numerical studies.
Electronic Thesis or Dissertation
Text
fr
PDF
7679808
Université de Strasbourg
Strasbourg
2019-12-31
https://theses.hal.science/tel-02116181
application/pdf
7297995
https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2018/Salamone_Salvatore_2018_ED182.pdf
http://www.theses.fr/2018STRAE007/abes
https://theses.hal.science/tel-02116181
https://theses.hal.science/tel-02116181
https://theses.hal.science/tel-02116181
Salamone
Salvatore
1989-10-30
IT
230884253
https://theses.fr/2018STRAE007
2018STRAE007
https://doi.org/10.70675/3d709f1czb4e1z4a3fz97d9zacdf71a71fd6
2018-07-04
Physique
Strasbourg
131056549
Doctorat
Docteur es
non
oui
Charitat
Thierry
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160161207
Baschnagel
Jörg
MADS_PRESIDENT_DU_JURY
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Flesselles
Jean-Marc
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Marques
Carlos Manuel
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084442247
Bertails
Florence
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113103719
Charlaix
Elisabeth
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032185995
École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....)
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Institut Charles Sadron (Strasbourg ; 1985-....)
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167
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Charitat
Thierry
Baschnagel
Jörg
Flesselles
Jean-Marc
Marques
Carlos Manuel
Bertails
Florence
Charlaix
Elisabeth
École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....)
Institut Charles Sadron (Strasbourg)
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