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Soutenance de thèse en Génie mécanique par Ophélie Devaux

Cette soutenance aura lieu le 26 octobre à 11h à l'Ensta Bretagne. Elle s'intitule :"Analyse et optimisation des assemblages ioniques collés sous chargements thermo-mécaniques"

Dans l’industrie spatiale, l’optimisation des structures composites du point de vue cycles de fabrication, gain de masse et amélioration des performances passe aujourd’hui par l’introduction de jonctions collées en remplacement/complément de liaisons boulonnées ou rivetées. Les lanceurs sont des structures complexes qui nécessitent de prendre en compte les contraintes liées à la fabrication de structures de grandes tailles, l’influence des conditions de transport et de stockage, ainsi que les différents spectres de chargements thermo-mécaniques rencontrés au cours de la phase de lancement. Le but de ce travail a été de développer un outil prédictif du comportement mécanique de l’adhésif Hysol EA-9321, matériau utilisé dans cette étude, à tout instant du cycle de vie de la structure sur lequel il est utilisé, la structure SYLDA. La caractérisation et la modélisation d’un couplage thermo-cinétique d’un tel adhésif ont tout d’abord été réalisées en vue de déterminer la distribution du taux de polymérisation et de la température dans un assemblage collé quelque soit le chargement thermique appliqué. Le comportement mécanique de l’adhésif a ensuite été étudié expérimentalement via l’essai Arcan Evolution, ce qui a constitué une base de données expérimentales à divers taux de polymérisation adaptée à l’identification du modèle de comportement. Plusieurs modèles elasto-plastique et elasto-visco-plastique basés sur celui de Mahnken-Schlimmer ont été implantés dans un code de calcul éléments finis afin de prédire le comportement 3D de l’adhésif Hysol EA-9321. Une procédure globale d’identification, basée sur un couplage entre calculs éléments finis et une procédure d’optimisation, a permis d’identifier les différents paramètres des lois de comportement. Une extension de ces modèles à la visco-élasticité a été numériquement proposée. Enfin, une comparaison numérique entre une liaison conique et une liaison semblable a celle trouvée sur la structure spatiale étudiée a permis de proposer un essai représentatif du comportement de l’adhésif sur un tel assemblage. Cet essai servira, dans une étude complémentaire, à valider les modèles de comportement développés.

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(C) Pascale Lherminier / Ifremer