Modélisation numérique du comportement mécanique des nanocomposites à matrice polymère : validation expérimentale
Construire plus léger et plus résistant est une préoccupation majeure des industriels. Dans ce contexte, les nanocomposites à matrice polymère biosourcée sont très convoités, en raison de leur excellent ratio poids/résistance et de leur caractère biodégradable. Ces matériaux peuvent trouver leur uti...
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| Autres auteurs: | , , , , |
| Format: | Thèse numérique |
| Langue: | Français |
| Publié: |
2025.
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| Sujets: | |
| Accès en ligne: | Accès au texte intégral http://www.theses.fr/2025ISAB0005/abes |
| Note: |
Titre provenant de l'écran-titre Ecole(s) Doctorale(s) : Energie, Matériaux, Sciences de la Terre et de l'Univers - EMSTU Partenaire(s) de recherche : LaMé - Laboratoire de Mécanique Gabriel Lamé (Laboratoire) Autre(s) contribution(s) : Nourredine Ait hocine, Toufik Kanit, Christophe Fond, Abdelkibir Benelfellah, Florence Labesse-Jied (Membre(s) du jury) ; Toufik Kanit, Christophe Fond (Rapporteur(s)) |
| Autres localisations: | Voir dans le Sudoc |
| Variante du titre: | Numerical modelling of mechanical behavior of polymer-based nanocomposites :, experimental validation |
| Résumé: | Construire plus léger et plus résistant est une préoccupation majeure des industriels. Dans ce contexte, les nanocomposites à matrice polymère biosourcée sont très convoités, en raison de leur excellent ratio poids/résistance et de leur caractère biodégradable. Ces matériaux peuvent trouver leur utilisation dans plusieurs secteurs tels que l'automobile, l'aéronautique, le naval Leur particularité provient de leur faible taille qui induit la formation d'une interphase entre les deux milieux, cette dernière ayant un impact significatif sur leurs propriétés mécaniques.L objectif de ce travail est de développer une stratégie efficace permettant de simuler numériquement le comportement mécanique des matériaux nanocomposites à matrice thermoplastique biosourcée. Il s'agit, plus précisément d'identifier un modèle numérique capable de prédire le comportement mécanique de ce type de matériau, avec une considération adaptée de l'interphase. Des comparaisons seront établies entre les résultats numériques et expérimentaux, en tenant compte de la morphologie des micro-nanostructures, en s'appuyant sur les données expérimentales disponibles dans la littérature. L'étude se penche sur l'influence de l'interphase, de la fraction massique, de la distribution spatiale et de la forme des nano-renforts (sphérique, cylindrique, lamellaire, etc.) sur le comportement mécanique du matériau. En outre, une investigation approfondie est menée sur l'impact de la formation d'agrégats dans le comportement mécanique du matériau, en tenant compte de son influence sur l'interphase. Building lighter and more resistant is a major concern for manufacturers. In this context, bio-sourced polymer-based nanocomposites are highly coveted, because of their excellent weight / strength ratio and their biodegradability. These materials can find their use in several sectors such as automotive, aeronautics, naval... What makes them special is their small size, which induces the formation of an interphase between the two mediums, with a significant impact on their mechanical properties.The objective of this work is to develop an effective strategy to numerically simulate the mechanical behavior of nanocomposite materials with a bio-based thermoplastic matrix. More precisely, it consists of identifying a numerical model capable of predicting the mechanical behavior of this type of material, with appropriate consideration of the interphase. Comparisons between numerical and experimental results will be carried out, in connection with the morphology of micro- nanostructures, based on the experimental data from literature. The study will investigate the influence of interphase, mass fraction, spatial distribution and shape of nano-reinforcements (spherical, cylindrical, lamellar, etc.) on the mechanical behavior of the material. Furthermore, the impact of aggregate formation on the mechanical behavior of the material will be investigated in depth, taking into account its influence on interphase. |
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| Description: | Titre provenant de l'écran-titre Ecole(s) Doctorale(s) : Energie, Matériaux, Sciences de la Terre et de l'Univers - EMSTU Partenaire(s) de recherche : LaMé - Laboratoire de Mécanique Gabriel Lamé (Laboratoire) Autre(s) contribution(s) : Nourredine Ait hocine, Toufik Kanit, Christophe Fond, Abdelkibir Benelfellah, Florence Labesse-Jied (Membre(s) du jury) ; Toufik Kanit, Christophe Fond (Rapporteur(s)) |
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