Modélisation du comportement viscoélastique thermo dépendant du PET

Table des matières

Introduction générale
1. Fabrication des bouteilles en PET
1.1 Le polyéthylène téréphtalate (PET)
1.2 Présentation du procédé de mise en forme
2. Evolution des propriétés
2.1 Propriétés microscopiques
2.2 Propriétés macroscopiques
3. Simulation du procédé
3.1 Loi de comportement
3.2 Simulation du soufflage
4. Objectifs et présentation de la thèse
Bibliographie
I. Modélisation du comportement viscoélastique thermo dépendant du PET
I.1 Introduction
I.2 Modèle viscoélastique classique
I.2.1 Maxwell surconvecté
I.2.2 Oldroyd B
I.2.3 Giesekus
I.2.4 Phan Thien Tanner
I.2.5 Larson
I.3 Un modèle viscohyperélastique proposé
I.3.1 Modèle présentation
I.3.2 Elongations uniaxiale et équi-biaxiale
I.4 L’identification le modèle à partir des essais expérimentaux
I.4.1 Identification du module de cisaillement G
I.4.2 Identification de la viscosité η
I.4.3 Identification de l’effet de température
I.5 Comparaison
I.6 Conclusion partielle
Bibliographie
II. Identification des propriétés thermiques et modélisation 3D du chauffage infrarouge (IR)
II.1 Introduction
II.2 Dispositif expérimental de chauffage IR
II.2.1 Mesure locale par thermocouple
II.2.2 La caméra IR
II.2.3 L’influence du fond
II.3 Étude expérimentale du chauffage IR d’une plaque
II.3.1 Le champ de température de la surface arrière de la plaque
II.3.2 La température mesurée par thermocouple et par la caméra
II.4 Identification des propriétés thermiques
II.4.1 Modélisation numérique 1D
II.4.2 Identification des propriétés thermiques
II.4.3 Modélisation du flux radiatif incident
II.4.4 Modélisation 3D et validation du cas de la plaque
II.5 Étude expérimentale du chauffage IR d’une préforme
II.6 Étude numérique du chauffage IR d’une préforme
II.6.1 Calcul du flux imposé sur la surface extérieure
II.6.1.a Calcul du flux de la partie cylindrique de la préforme
II.6.1.b Calcul du flux de la partie hémisphérique cylindrique de la préforme
II.6.2 Approximation des valeurs du flux imposé sur la préforme
II.6.3 Solution numérique et comparaison avec les mesures expérimentales pour température de la préforme
II.7 Conclusion partielle
Bibliographie
III. Implémentation numérique, recalage et premières simulations
III.1 Introduction
III.2 Formulation du problème thermique en cas 2D contrainte plane
III.2.1 Formulation faible
III.2.2 Discrétisation par éléments finis
III.3 Formulation du problème mécanique en cas 2D contrainte plane
III.3.1 Formulation faible
III.3.2 Discrétisation par éléments finis
III.3.3 Implémentation numérique et validation
III.4 Formulation du problème thermo-mécanique en cas 2D contrainte plane
III.5 Optimisation des propriétés en prenant en compte l’effet d’autoéchauffement
III.5.1 Optimisation des propriétés .
III.5.2 Les résultats numériques du cas 2D contrainte plane
III.6 Formulation du problème axisymétrique
III.6.1 Formulation faible de la partie mécanique
III.6.2 Validation numérique
III.6.2.a Extension axiale
III.6.2.b Extension radiale
III.6.3 Formulation du modèle thermo-mécanique
III.6.4 Les résultats numériques du cas axisymétrique
III.7 Simulation du soufflage de préforme
III.7.1 Implémentation du modèle visco-hyperelastique dans ABAQUS
III.7.2 Comparaison avec les résultats de la programmation réalisée dans Matlab
III.7.3 Cas d’un cylindre mince soumis à une pression interne
III.7.3.a Solution analytique
III.7.3.b Validation de la programmation dans le cas où G et η sont des constantes
III.7.4 Cas d’une sphère mince sous la pression
III.7.4.a Solution analytique
III.7.4.b Validation avec des propriétés constantes
III.7.5 Simulation du soufflage libre
III.7.5.a La partie expérimentale
III.7.5.b Maillage de la préforme
III.7.5.c Résultats numériques
III.8 Conclusion partielle
Bibliographie
IV. Détermination des propriétés induites par homogénéisation micromécanique
(chapitre de transition)
IV.1 Introduction
IV.2 Une viscosité anisotrope
IV.3 Simulation de soufflage
IV.3.1 Simulation du soufflage
IV.3.2 Simulation de l’essai d’élongation plane
IV.4 Couplage avec la microstructure
IV.5 De la microstructure aux propriétés en service
IV.6 Conclusion partielle
Bibliographie
Conclusion générale