Vers la conception des matériaux amortissants : une apporche micromécanique

Overview & Synopsis

Ce travail présente la modélisation du comportement amortissant macroscopique des matériaux composites viscoélastiques particulaires dans la domaine fréquentielle quasi-statique à partir d une méthode micromécanique auto-cohérent (AC). Le travail de cette thèse a deux objectives principales. Le premier objective consiste de la dérivation et développement d une modèle multi-échelle (micro macro) robuste du comportement dans la domaine quasi-statique. A cet effet le modèle auto-cohérent introduit par Cherkaoui et al [J. Eng. Mater. Technol. 116, 274-278 (1994)] est étendu au domaine quasi-statique grâce au principe de correspondance élastique viscoélastique et des considérations sur l énergie de déformation. Le modèle est généralisé en appliquant une formulation par tenseurs de concentration des déformations diluées et validé par comparaison avec les données expérimentales statiques et acoustiques bien que les modèles établis. Notamment, une forte correspondance est observée entre les mesures acoustiques de l indice d affaiblissement acoustique et prédictions employant le modèle AC dû à un polymère contenant des micro-inclusions enrobées submergé dans l eau. Le deuxième objective de ce travail est une étude du modèle AC comme utile dans une stratégie de la conception des matériaux à forte absorption d énergie acoustique. Le sujet est abordé avec une étude de cas du comportement amortissant d une structure multi-échelle en forme d une plaque sandwich sollicité en vibration. La modélisation consiste en une hiérarchie des modèles. Les études paramétriques sur le comportement à l échelle de la structure et d élément structurelle rendre les informations importantes sur la conception des matériaux constituants des plaques sandwiches. Finalement, le travail emploie le modèle AC afin de quantifier et discuter l influence les effets de la composition micro-structurelle des matériaux constituants sur le comportement structurelle de la plaque sandwiche. Pour conclure, les résultats importants et contributions des ce travail sont résumés et les perspectives sont présentés.