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Estimation des propriétés mécaniques et acoustiques de composites viscoélastiques par des modèles micromacro à champ moyen.

Date : 08/12/2006 à 14h00

Intervenants :
- C.Friebel, Université catholique de Louvain (UCL), CESAME, Louvain-la-Neuve, Belgique.

Résumé :

Les matériaux viscoélastiques possèdent de bonnes propriétés d’amortissement mécanique caractérisées par leur facteur de perte. Celuici a aussi un impact sur la propagation d’ondes au sein de ces matériaux. Pour les composites élastiques, la diffraction d’ondes par les renforts est responsable de l’atténuation de cellesci. Pour les matériaux hétérogènes composés des constituants viscoélastiques, les deux phénomènes, amortissement mécanique et diffraction par les particules, doivent être pris en compte. Nous développons des schémas d’homogénéisation permettant de prédire les propriétés mécaniques (ex : module de relaxation, facteur de perte) et acoustiques (ex : vitesse de phase, coefficient d’atténuation) effectives de composites viscoélastiques. Touts ces modèles s’inscrivent dans le cadre d’une approche à champ moyen. Ils se basent sur le résultat du problème d’Eshelby pour estimer les propriétés mécaniques effectives. Les propriétés acoustiques s’obtiennent de façon similaire à l’aide de la solution du problème de diffraction d’ondes planes sur une particule isolée. Un certain nombre d’hypothèses simplificatrices sont sousjacentes aux modèles d’homogénéisation à champ moyen. Il en résulte des schémas prédictifs simple et rapides mais qu’il est indispensable de valider. Les méthodes directes comme les éléments finis (EF) ou les différences finies (DF) constituent des outils de validation alternatifs à l’expérimentation. Cellesci permettent en outre de comparer les méthodes dans des conditions opératoires identiques. Au cours de ce séminaire, nous présenterons les bases théoriques des modèles d’homogénéisation que nous développons ainsi que des résultats de simulation numérique. Concernant les propriétés mécaniques des composites viscoélastiques de nombreuses validations EF ont été conduites. Pour les propriétés acoustiques, au contraire, la littérature est, à notre connaissance, inexistante en terme de comparaison avec des méthodes directes. Nous nous posons la question de savoir ce qu’il est possible de faire dans ce domaine.