Simulation par éléments finis de le trempe de polymère semi-cristallins

Abstract

Nous décrivons ici une modèlisation thermomécanique tridimensionnelle par éléments finis du refroidissement d'un polymère semi-cristallin avec un retrait libre. Une formulation en coordonnées matérielles entrainées est mise en place. Des lois de comportement de type hypoélastique,dont les coefficients dépendent du taux de cristallinité, sont introduites. Le calcul du champ thermique est effectué en prenant en compte une cinétique de cristallisation anisotherme de Nakamura. Un couplage faible entre l'équilibre mécanique et l'équilibre thermique est réalisé. La première partie est consacrée à la description du modèle mis en place et à sa validation sur le calcul des contraintes en fonction du temps pour un polymère amorphe en comparaison avec des solutions analytiques disponibles dans la littérature. Dans la deuxième partie une application à un polymère semi-cristallin, pour lequel des résultats expérimentaux sont disponibles dans la littérature, est réalisée.