Simulation numérique des polymères en rayure

Abstract

La simulation numérique de l'essai de rayure des polymères présente, à ce jour, un certain nombre de problèmes ouverts, dont la modélisation du comportement mécanique de ces matériaux. Des études expérimentales ont permis de mettre en évidence leur complexité comportementale, dépendant majoritairement du temps. Dans ce contexte, nous proposons un modèle de comportement reposant sur un algorithme d'assemblage en série de modèles rhéologiques.La vicoélasticité de ces matériaux est modélisée par une loi de Kelvin-Voigt, alors que la viscoplasticité dérive d'une loi d'Arruda-Boyce, dédiée aux polymères. Nous présentons ensuite les résultats d'une simulation numérique par éléments finis d'un essai de rayure de polymère dont le comportement est modélisé par cet assemblage. L'objectif ici est de montrer la faisabilité d'une telle approche ainsi que son intérêt dans l'étude du comportement à la rayure des polymères vitreux.