[article]
| Titre : |
Identification of foam behavior under dynamic loading by the use of particle imaging techniques |
| Type de document : |
texte imprimé |
| Auteurs : |
Philippe Viot, Auteur ; Pierre Vacher, Auteur |
| Année de publication : |
2005 |
| Article en page(s) : |
p. 39-44 |
| Note générale : |
Bibliogr. |
| Langues : |
Français (fre) |
| Catégories : |
Contraintes (mécanique)
Déformations (mécanique)
Endommagement (mécanique)
Essais dynamiques
Modélisation tridimensionnelle
Mousses plastiques
Polypropylène
Simulation par ordinateur
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| Index. décimale : |
668.9 Polymères |
| Résumé : |
Les structures dédiées à l'absorption d'énergie lors d'un impact doivent être modélisées numériquement pour étudier leur comportement et ainsi améliorer les performance mécaniques de ces applications. Cette approche numérique nécessite la caractérisation l'ensemble des matériaux constituant la structure, et plus particulièrement l'identification du comportement des mousses utilisées pour absorber l'énergie du choc. La réponse de la mousse à des essais de compression dynamique permet d'identifier les paramètres rhéologiques des modèles utilisées dans les logiciels de simulation numérique. Pour cette étude, des essais de compression dynamique ont été réalisés sur des mousses de polypropylène ; le comportement du matériau a été déterminé en fonction de deux paramètres, la densité et la vitesse de déformation. Des échantillons de plusieurs masses volumiques (70, 80, 90 and 100 kg/m3) ont été impactés sur une roue inertielle du laboratoire LAMEFIP. Un nouveau dispositif a été développé pour être installé sur la roue inertielle et permettre des compressions dynamiques interrompues sur les matériaux cellulaires. Cet essai consiste à comprimer l'échantillon par un marteau fixé sur la roue métallique (diamètre 1 m, masse 617 km) tournant à grande vitesse ; quand la force de compression atteint une valeur seuil, une fusible mécanique est cisaillé et le dispositif de compression est éjecté. Avec ce dispositif installé sur la roue inertielle, le comportement de la mousse a été évalué pour des vitesses de déformation atteignant les 100 S-1.
Pendant ces essais, la force et le déplacement du marteau de compression sont mesurés. Ces données enregistrées permettent de calculer l'évolution de la contrainte axiale en fonction de la déformation du matériau, évolution qui dépend de la densité et de la vitesse de déformation imposée. Les courbes résultantes de ces essais montrent classiquement trois régimes : un comportement élastique suivi dans un second temps d'un plateau en contrainte qui correspond à la ruine du matériaux cellulaire pour se terminer par sa densification. Cependant, la structure de la mousse étant complexe, il est nécessaire d'étudier avec finesse le champ de déformation pendant la compression, afin de mieux comprendre le comportement de la mousse. Les mesures de déformation par jauges n'étant pas possible sur le matériau poreux, les techniques de corrélation d'images semblent plus adaptées. Ces méthodes permettent en effet d'obtenir des informations sur le champ de déformation en surface de l'échantillon. La première difficulté a été d'obtenir un film de bonne qualité de l'échantillon de mousse pendant sa compression à grande vitesse de déformation. Les images ainsi obtenues et traitées par corrélation ont montrées des fortes localisations de déformation qui révèlent les zones d'endommagement du matériau. |
| Permalink : |
https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=10203 |
in MATERIAUX & TECHNIQUES > N° 10-11-12/04 (10-11-12/2004) . - p. 39-44
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