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Avec Hélène Montes, Antoine Chateauminois et François Lequeux
Collaboration Sabine Cantournet (Mines de Paris) et Hutchinson (Montargis)
Les matériaux polymères solides ont des propriétés mécaniques qu’il est difficile de relier à leur structure à l’échelle nanométrique. Par exemple les polymères amorphes présentent des hétérogénéités dynamiques fortes : il peuvent être considérés comme pavés par des domaines nanométriques, chacun ayant une propriété très différente de ses voisins. Ce phénomène a pour conséquence des phénomènes de fort désordre de contrainte fort sous sollicitation mécanique. Par ailleurs, les polymères semi-cristallins présentent également des hétérogénéités de propriétés mécaniques locales à une échelle un peu plus grande (lamelles, zones amorphes interlamellaires, ou interfibrillaires). Au laboratoire SIMM, nous essayons de comprendre ces phénomènes et leurs conséquences sur les propriétés mécaniques macroscopiques. Pour cela, nous combinons des caractérisations thermomécaniques linéaires et non linéaires très précises dans le domaine de la transition vitreuse, des modèles et des simulations numériques par éléments finis.
Dynamical heterogeneities in polymers. (a) carte de contrainte simulée lors de la relaxation en cisaillement d’un polymère amorphe. (b) Module de cisaillement de mélanges entre un polymère amorphe (PEI) et un polymère semi-cristallin (PEKK).
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