Intervention : Stéphane André , Julien Boisse, Marc Cornu, Mohamed El Bachir Seck

Lors d’une sollicitation mécanique les polymères semi-cristallins (PSCs) tels que le Polyéthylène Haute Densité, qui présentent une structure de type sphérolitique, voient leur microstructure évoluer. Nous avons pour objectif d’appréhender les micro-mécanismes de déformation lorsque la sollicitation reste dans le domaine des faibles déformations mais prend en compte le caractère viscoélastique de la phase amorphe. Nous utiliserons pour cela un code basé sur la résolution des équations de Lippman-Schwinger par transformée de Fourier (code AMITEX développé au CEA Saclay). Pour décrire le comportement mécanique pur des PSCs vus comme des domaines biphasés cristallites-zones amorphes, nous avons implémenté une loi isotrope transverse viscoélastique (sous format UMAT) basée sur l’approche DLR [3]. Cette loi permet de rendre compte du comportement homogénéisé d’arrangements de lamelles distribuées sous différentes orientations radiales. Ces lamelles sont composées d’une phase amorphe viscoélastique isotrope et d’une phase cristalline élastique orthotrope. Plusieurs microstructures sphérolitiques type ont été générées sous format VTK, sur un maillage de voxels cubiques, avec conditions aux limites périodiques, en faisant varier les paramètres suivants : – Distribution de taille des sphérolites ; – Nombre de secteurs angulaires : chaque sphérolite a été décomposé en secteurs d’angle solide équivalents ; – Fraction volumique des zones inter-spherolitiques modélisées par des phases amorphes viscoélastiques isotropes. Des simulations en DMA virtuelle [4] ont été effectuées sur ces microstructures et comparées aux résultats de DMA expérimentale afin de caler les paramètres de la loi isotrope transverse et le comportement micromécanique global en vue d’effectuer les simulations en temps.

Mis à jour le 28/09/2021