Phenomenological nonlinear modelling of glassy polymers

Fahmi Zaïri; Krzysztof Woznica; Moussa Naït-Abdelaziz

doi:10.1016/j.crme.2005.02.003

Phenomenological nonlinear modelling of glassy polymers
[Modélisation phénoménologique non-linéaire pour polymères vitreux]

Présenté par : Évariste Sanchez-Palencia

Fahmi Zaïri ¹ ; Krzysztof Woznica ² ; Moussa Naït-Abdelaziz ¹

¹ Université des sciences et technologies de Lille, École polytechnique universitaire de Lille, laboratoire de mécanique de Lille (UMR CNRS 8107), avenue P. Langevin, 59655 Villeneuve d'Ascq cedex, France
² Laboratoire énergétique explosions structures, École nationale supérieure d'ingénieurs de Bourges, 10, boulevard Lahitolle, 18020 Bourges cedex, France

Comptes Rendus. Mécanique, Volume 333 (2005) no. 4, pp. 359-364.

Résumé
Abstract

En comparaison avec les nombreux travaux dévolus aux équations constitutives pour le comportement mécanique des métaux, très peu ont été consacré aux polymères. Cependant, un modèle est nécessaire pour décrire la forme complexe des courbes contrainte–déformation et la sensibilité à la vitesse de déformation des polymères vitreux. Dans cet article, un modèle viscoélastique-viscoplastique unifié est présenté dans lequel la non-linéarité avant le pic, l'adoucissement et le durcissement sont décrits par des variables internes en analogie avec les modèles développés pour les métaux. Afin de vérifier les possibilités prédictives du modèle, les résultats numériques sont comparées aux données expérimentales (essais monotones, fluage et relaxation) d'un polymère amorphe vitreux typique.

Compared with the numerous works into the constitutive equations for the mechanical behaviour of metals, very little attention has been devoted to those of polymers. However, a model is required to describe both the complex shape of the stress–strain curves and strain rate sensitivity of glassy polymers. In this Note, a unified viscoelastic-viscoplastic model is presented in which the nonlinear pre-yield behaviour, the strain softening and the strain hardening are described by internal variables, in analogy with the models developed for metals. In order to check the predictive capability of the model, the numerical results are compared with the experimental data (monotone, creep and relaxation tests) of a typical amorphous glassy polymer.

Reçu le : 2004-07-31
Accepté le : 2005-01-26
Publié le : 2005-03-02

DOI : 10.1016/j.crme.2005.02.003

Keywords: Computational solid mechanics, Viscoplasticity, Viscoelasticity, Nonlinear behaviour, Glassy polymers
Mot clés : Mécanique des solides numérique, Viscoplasticité, Viscoélasticité, Comportement non-linéaire, Polymères vitreux

Affiliations des auteurs :

Fahmi Zaïri ¹ ; Krzysztof Woznica ² ; Moussa Naït-Abdelaziz ¹

¹ Université des sciences et technologies de Lille, École polytechnique universitaire de Lille, laboratoire de mécanique de Lille (UMR CNRS 8107), avenue P. Langevin, 59655 Villeneuve d'Ascq cedex, France
² Laboratoire énergétique explosions structures, École nationale supérieure d'ingénieurs de Bourges, 10, boulevard Lahitolle, 18020 Bourges cedex, France

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Fahmi Zaïri; Krzysztof Woznica; Moussa Naït-Abdelaziz. Phenomenological nonlinear modelling of glassy polymers. Comptes Rendus. Mécanique, Volume 333 (2005) no. 4, pp. 359-364. doi : 10.1016/j.crme.2005.02.003. https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/mecanique/articles/10.1016/j.crme.2005.02.003/

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