Un formalisme général de la fonction de relaxation de polymères flexibles linéaires / Ahmed Benallal in LES CAHIERS DE RHEOLOGIE, Vol. XI, N° 3-4 (10/1993)

[article]  inLES CAHIERS DE RHEOLOGIE > Vol. XI, N° 3-4 (10/1993) . - p. 235-245 Titre : Un formalisme général de la fonction de relaxation de polymères flexibles linéaires Type de document : texte imprimé Auteurs : Ahmed Benallal, Auteur ; Gérard Marin, Auteur ; J.-P. Montfort, Auteur ; C. Derail, Auteur Année de publication : 1993 Article en page(s) : p. 235-245 Note générale : Bibliogr. Langues : Français (fre) Catégories : Dynamique moléculaire Phénomènes de relaxation (matériaux) Polymères Rhéologie Index. décimale : 668.9 Polymères Résumé : L'émergence des modèles de dynamique moléculaire à base du concept de reptation a permis de faire de grands progrès dans la compréhension des relations structure/propriétés des polymères. En dehors de leur intérêt académique, l'utilisation de ces modèles permet une description fine et prédictive des effets de la structure moléculaire (nature chimique, distribution des masses molaires, branchements, mélanges, effets des plastifiants, etc...) sur les propriétés viscoélastiques qui elles-même gouvernent les propriétés à la transformation et les propriétés d'usage des matériaux à base polymère. Nous développons dans cet article un modèle qui intègre les différents processus de relaxation liés au concept de reptation. Ceci permet de donner une forme analytique au module de relaxation G(t) ou au module complexe G* (w) dans une très large gamme de temps (resp. de fréquences) depuis la zone vitreuse jusqu'à la zone terminale de relaxation. Les fonctions caractéristiques de la viscoélasticité linéaire peuvent donc être calculées dans "tout" le domaine de relaxation par la seule donnée de la masse molaire et de la température. Ce modèle est un outil prédictif puissant qui pourra être intégré facilement dans les équations de comportement non linéaire de type intégral qui utilisent comme noyau l'une des fonctions définissant le comportement viscoélastique linéaire. En 1971, de Gennes développe le concept de la reptation. En 1978, sur la base des modèles de reptation, Doï et Edwards ont développé une théorie reliant la dynamique des chaînes de reptation aux propriétés viscoélastiques des polymères fondus. Ce modèle décrit la relaxation d'un polymère déformé dans un milieu fortement enchevêtré comme une suite de trois étapes bien distinctes et bien séparées dans le temps. - Le premier processus de relaxation (A) est dû à un mouvement de type "Rouse" des segments de chaîne pris en deux points d'enchevêtrements. Comme le temps caractéristique Tau A de cette relaxation est très petit, les points d'enchevêtrement peuvent être considérés comme fixe à cette échelle de temps. Ce temps Tau A est indépendant de la masse molaire du polymère considéré. - Le second processus de relaxation (B) est une rétraction de la chaîne dans son tube pour retrouver sa longueur d'équilibre. Le temps Tau B caractéristique de ce mécanisme est proportionnel à la masse molaire au carré. Tau B caractéristique de ce mécanisme est proportionnel à la masse molaire au carré. Tau B est le temps de Rouse de la chaîne. - Le troisième mouvement de relaxation (C) correspond au mouvement de reptation de la chaîne dans le tube. Ce temps caractéristique Tau C est proportionnel à la masse molaire au cube. Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=5837 [article]

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Loi de comportement en viscoélasticité non linéaire / Ahmed Benallal in LES CAHIERS DE RHEOLOGIE, Vol. XI, N° 3-4 (10/1993)

[article]  inLES CAHIERS DE RHEOLOGIE > Vol. XI, N° 3-4 (10/1993) . - p. 247-257 Titre : Loi de comportement en viscoélasticité non linéaire Type de document : texte imprimé Auteurs : Ahmed Benallal, Auteur ; Gérard Marin, Auteur Année de publication : 1993 Article en page(s) : p. 247-257 Note générale : Bibliogr. Langues : Français (fre) Catégories : Ecoulement visqueux Fluides, Mécanique des Polymères Rhéologie Viscoélasticité Index. décimale : 668.9 Polymères Résumé : La transformation des plastiques implique de grandes déformations au cours desquelles ces matériaux ont un comportement viscoélastique fortement non linéaire. La modélisation du comportement non linéaire dans des écoulements complexes. La détermination et l'utilisation de lois de comportement non-linéaires de type différentiel ou intégral se fait traditionnellement par une approche de type "mécanique des milieux continus" très formelle, dans laquelle le matériau est caractérisé par un jeu de paramètres "ad-hoc". Cette approche est incontournable lorsque les relations structure/propriétés des matériaux sont méconnues ou délibérément ignorées ; de plus toutes ces études permettent de définir un cadre mathématique cohérent pour modéliser les écoulements dans leur aspect thermorhéologique et définir les "meilleurs candidats" pour la forme générale des équations de comportement. Les succès importants des modèles de dynamique moléculaire développés par les physiciens à partir du concept génial de reptation proposés de Gennes ouvrent d'autres perspectives : en effet, ces modèles prédisent de manière qualitative l'essentiel du comportement viscoélastique linéaire et non linéaire des macromolécules enchevêtrées. Le but de ces travaux est, comme en viscoélasticité linéaire, d'arriver à un accord quantitatif en générant une équation constitutive issue des modèles de dynamique moléculaire ; le dénominateur commun est pour nous un formalisme intégral du type KBKZ que l'on peut concevoir aussi comme une évolution de l'équation constitutive de Lodge du caoutchouc liquide ou du modèle phénoménologique de Wagner. Les écarts des différents modèles par rapport aux résultats expérimentaux nous fournissent également des indices sur la façon de modifier de manière conceptuelle les modèles de dynamique moléculaire. Dans une première étape, nous avons déterminé l'écart entre la fonction d'amortissement de Doï et Edwards et les fonctions d'amortissement ad hoc. Nous montrons que cette fonction "écart" tient compte des interactions moléculaires qui pourraient se traduire par un allongement des chaînes. Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=5838 [article]

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