THESE DE DOCTORAT DE L'UNIVERSITE PARIS VI - LISMMA

APPLICATION AU MULTICOUCHE ”SHIM”Première étape : Caractérisation en fluage, Développement demodèle général et prévision à longue duréeCette partie comprend en premier lieu un volet expérimental qui concernela caractérisation du comportement en fluage d’un élastomère. Des essais defluage à différentes charges ont été réalisés.En seconde partie, un formalisme général, et original, prenant en compteles non linéarités comportementales et géométriques a été construit à partird’une généralisation du modèle de Knauss. Ce dernier généralise bon nombrede modèles fonctionnels viscoélastiques non linéaires en prenant en comptel’hyperélasticité instantanée. Il présente les avantages suivants : possibilitéd’analyser les matériaux non vieillissants (invariance dans le temps) et peutêtre écrit avec un faible nombre de paramètres comparé à d’autres modèles.Ce formalisme général a été exploité, en premier lieu dans le cas du modèlede Schapery, pour prédire le comportement à longue durée des élastomères.Dans ce contexte, une approche d’équivalence Temps/Contrainte est développée.L’idée consiste à prévoir la réponse viscoélastique en fluage, pour unmatériau en service à longue durée, en utilisant des mesures obtenues à courtterme. Classiquement, cette approche d’équivalence introduit un facteur detranslation dépendant uniquement de la contrainte. On a pu vérifier, par lebiais d’essais de fluage réalisés, que la facteur de translation ne dépend dela contrainte uniquement à courte durée (t ≈ 3h). Mais à longue durée, on aconstaté une dépendance du facteur de translation par rapport au temps enplus de la dépendance par rapport à la contrainte. Ceci peut être expliquéthéoriquement par la présence de 2 échelles de volumes libres : - Une échellemoléculaire et une échelle relative à la dimension des inclusions.Ainsi, une diminution du facteur de translation au cours du temps a étéobservée à longue durée. Ce résultat pertinent sur le facteur de translation,que nous avons modélisé, n’est pas classique par rapport à l’état de l’art. Ona pu calculer le comportement de fluage jusqu’à 115 jours en utilisant desessais de fluage pendant 7 jours. Cette approche a exigé le développementd’une expression convenable pour le facteur de translation dépendant de lacontrainte et pertinemment du temps. Nous avons constaté une bonne corrélationentre une courbe maîtresse à longue durée (état de contrainte imposé)et le modèle proposé.Deuxième étape : Couplage hyperélasticité-viscoélasticitéL’étude du comportement mécanique des élastomères sous précharge, basésur le couplage Hyperélasticité-Viscoélasticité, a été une seconde applicationdu formalisme général développé en première partie. L’objectif est de calculer126