Caractérisation rapide des propriétés en fatigue d'un polymère renforcé par des fibres courtes, pour une application automobile

• Main Author: Jégou, Loïc
• Language: fra
• Published: Université de Bretagne occidentale - Brest 2012
• Subjects: [SPI:OTHER] Engineering Sciences/Other; [SPI:OTHER] Sciences de l'ingénieur/Autre; Fatigue; Injection; Polymère renforcé; Auto-échauffement; Critère énergétique
• Online Access: http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00858142; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/85/81/42/PDF/These-2012-SICMA-Sciences_pour_-_l_ingenieur-JEGOU_Loic.pdf

L'industrie automobile est confrontée à la problématique de dimensionnement en fatigue de pièces structurelles en polymères thermoplastiques. En effet, de nombreux facteurs liés à l'environnement ou aux conditions de service influencent la tenue en fatigue. Les campagnes d'essais en fatigue classiquement menées sont longues (1 mois pour une condition donnée). L'objectif de cette thèse est d'accélérer la caractérisation en fatigue de ce type de matériau en utilisant des essais d'auto-échauffement. Une première analyse empirique est démontrée possible et permet d'estimer l'endurance limitée à 106 cycles. L'analyse des indicateurs mécaniques et de l'évolution de la microstructure (MEB et Micro-tomographie rayon X) durant les paliers de chargements confirme l'existence d'un seuil correspondant à cette endurance limitée. Dans un second temps, une méthode est proposée en associant un critère énergétique à la courbe d'auto-échauffement complète afin de prédire en moins de 2 jours une courbe de Wöhler déterministe. Ce critère est confronté à l'étude de facteur influent telle la géométrie de l'échantillon ou la reprise en eau du matériau. Une courbe unifiée reliant l'énergie dissipée par cycle au nombre de cycles à la rupture est proposée. Enfin, la méthode est appliquée avec succès à l'étude de structures.