Les comportements mécaniques des polymères

Résumé du document

Cours sur les comportements mécaniques des polymères. Différents essais pouvant être réalisés afin de les caractériser sont abordés.

Extraits

[...] Augmentation brutale de la courbe. Durcissement dans le matériau, blocage des mouvements moléculaires. Pour calculer E avec la pente, on prend 2 valeurs entre et de la déformation. Remarque Module d'élasticité sécant entre0,1 et de la déformation Le module de traction ne dépend pas de la vitesse et une corrélation entre le module en traction et le module de fluage. Déformation Déformation réversible Déformation irréversible Déformation qui disparaît lorsque la force est supprimée Transformation importante de la structure moléculaire qui ne disparaît pas lorsque la force est supprimée. [...]

[...] Introduction sur la relaxation Un échantillon est soumis à une déformation constante dans des conditions isothermes suivi de la contrainte en fonction du temps. L'application instantanée d'une déformation est impossible expérimentalement. Dans les faits, une vitesse constante jusqu'au déplacement spécifié est appliquée. Exemple Influence de la nature du polystyrène Relaxation de la contrainte plus rapide pour le SB SB en comparaison du PS choc. Avantages, inconvénients Avantage : Etude de l'influence du temps, de la température, de la contrainte et de la déformation. [...]

[...] Déformation : Elle est suivie à l'aide de jauges, tracés sur éprouvette ou extensomètre électronique. Expression des résultats Courbe force : Contrainte : σ = f(déformation) Déformation Contrainte ε= ε = ε= l0 l0 l0 σ= F S Lois de comportement petites déformations σ B A C D E σ = E E module de Yong 0 Elastique 0A AB B BC Plastique ε Domaine élastique. Perte de l'élasticité, début de la réorganisation structurale. Seuil de plasticité (Thermoplastique : 5 à 10% de la déformation). Début de striction dans le matériau. [...]

[...] Essai de chocs Type d'essai choc Il existe deux types d'essais pour les essais de chocs : Choc Charpy Choc Izod. Réalisation d'éprouvettes normalisées ; Orienté sur des produits de type mousse ou produit finis ; Valeurs non utilisables pour le calcul de structure ; Essais rapide ; Possibilité de travailler à différentes températures ; Au seuil d'écoulement Au seuil découlement conventionnelle A la rupture. Au seuil d'écoulement A la rupture. Objectif Le choc résulte de l'application d'une sollicitation mécanique à grande vitesse et à énergie élevée. [...]

[...] Module E'' Composante (imaginaire) du module en déphasage de avec la déformation. Il caractérise l'énergie dissipée dans le matériau par frottements internes. Energie perdue. Notation complexe Dans un test dynamique, la contrainte se rapporte à une contrainte complexe σ*. σ ' = σ * cos δ σ' σ σ* Contrainte élastique Contrainte visqueuse Contrainte complexe σ ' ' = σ * sin δ E * = E ' ' = Mesure la résistance totale du matériau à la déformation. Principe de fonctionnement Elément déterminant dans la conception d'un analyseur DMA Performances Moteur d'entrainement Support de l'axe d'entrainement et système de guidage Capteur de déplacement Système de contrôle de la température Force de déformation sinusoïdale Transfert de la force du moteur d'entrainement aux mors maintenant l'éprouvette Mesure de la déformation Mors maintenant l'éprouvette (faible masse et haute rigidité) Avantage : Résolution supérieure Résolution de 1nm sur toute la plage de déplacement Précision de E' et E'' ou et sensibilité de tan δ (0,0001) Evaluation possible des matériaux à haut module. [...]