Note ABES Analyse expérimentale et modélisation multi-échelle du comportement mécanique de mélanges Polycarbonate/Polypropylène : effet de la morphologie Experimental analysis and multiscale modeling of mechanical behavior of Polycarbonate/Polypropylene blends : effect of the morphology Volume élémentaire représentatif 668.423 4 Polycarbonates Propriétés mécaniques Polypropylène Propriétés mécaniques Alliages de polymères Structure Propriétés mécaniques Micromécanique (physique du solide) Modèles mathématiques Méthodes d'homogénéisation numérique Analyse multiéchelle Adhésion (physique) Élastoplasticité L’objectif de ce travail est la caractérisation expérimentale et la modélisation du comportement mécanique des mélanges de polymères immiscibles à base de PC et de PP. Une microstructure majoritairement sphérique dans la plupart des mélanges PC/PP révèle une faible adhésion. Ceci se traduit par une déviation négative des propriétés mécaniques par rapport au % de PP ajouté. La solution de ce problème consiste à ajouter un troisième composant qui peut favoriser l’adhésion à l’interface. La présence de PP-g-MA, malgré sa faible rigidité et sa fragilité, a permis d’améliorer les propriétés mécaniques du mélange. Une approche multi-échelle est développée pour modéliser le comportement effectif du mélange PC/PP en utilisant deux types de modèles différents. Le premier est basé sur l’homogénéisation analytique et le deuxième est défini dans le cadre de l’homogénéisation numérique. La loi statistique de la répartition spatiale de la phase minoritaire a été déterminée à partir des images MEB. Cette loi a permis de générer un volume élémentaire représentatif (VER). Le comportement des constituants a été défini comme élasto-plastique. L’hypothèse d’une interface parfaite ne permet pas de rendre compte du comportement mécanique des mélanges de manière satisfaisante. Afin d’y remédier, un modèle d’endommagement interfacial a été introduit par des surfaces cohésives avec une loi de traction-séparation. Le modèle est en bon accord avec les résultats expérimentaux. Finalement, une étude paramétrique a été réalisée pour mettre en évidence les effets de la forme, du nombre et de l’orientation des nodules de la phase minoritaire sur les propriétés mécaniques non linéaires du mélange. The objective of this work is to perform experimental characterization and to model the mechanical behaviour of immiscible PC/PP blends. A predominantly spherical microstructure, in the most PC / PP blends, reveals low adhesion due to high interfacial tension between two phases which was observed under a scanning electron microscope (SEM). This results in a negative deviation of the mechanical tensile properties accordingly to the % of PP. One of the possible solutions is to add a third component that can improve adhesion between two phases. In this work PP-g-MA was chosen. Despite its low rigidity and brittleness, it has partially improved the mechanical properties of the blends. A multi-scale approach was applied to model the homogenised behaviour of the PC / PP blends using two different types of models. The first one is based on analytical homogenization and the second one will be defined in the context of numerical homogenization. The statistical distribution law for the size of the dispersed phase was determined from the SEM images. This law was applied for representative volume element (RVE) generation. The behaviour of the constituents has been defined as elastoplastic. Initially assumed hypothesis of a perfect interface did not describe the mechanical behaviour of the blends in a satisfactory manner. In order to improve this, a model introducing cohesive surfaces to simulate interfacial damage is developed using traction-separation law. The model is in good agreement with the experimental results. Finally, parametric study was carried out to highlight the effect of the shape, the number and the orientation of dispersed phase on the nonlinear response of blends. Electronic Thesis or Dissertation Text fr PDF 11960405 text/html https://pepite-depot.univ-lille.fr/ToutIDP/EDSPI/2017/50376-2017-Wali.pdf Wali Abderrahmen Wali 1989-04-28 TN 221327258 https://theses.fr/2017LIL10077 2017LIL10077 https://doi.org/10.70675/5b047bcaz62c8z44c3zba6bzf2fc3088a71d 2017-10-13 Mécanique, Énergétique, Génie des Procédés, Génie Civil Lille 1 026404184 Doctorat Docteur es non oui Roger Frédéric MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 182348032 Soulestin Jérémie MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_2 103225498 École doctorale Sciences pour l'ingénieur (Lille ; 1992-2021) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 147297028 École nationale supérieure des techniques industrielles et des mines (Douai, Nord). Département Technologie des Polymères et Composites et Ingénierie Mécanique (2005-2016) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1 161616380 IMT Nord Europe (2017-....) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_2 20073511X ddc:660 Roger Frédéric Soulestin Jérémie École doctorale Sciences pour l'Ingénieur (Lille) École nationale supérieure des techniques industrielles et des mines (Douai, Nord). Département Technologie des Polymères et Composites et Ingénierie Mécanique Institut Mines-Télécom Lille Douai PDF 11960405