Mécanique des polymère semi-cristallins : compréhension et modélisation de la réponse en fluage

Dans les polymères amorphes, au cours de la transition vitreuse, les propriétés de relaxation du matériau sont très hétérogènes. A l'échelle nanométrique, différents domaines sont observés. Entre les domaines, les temps de relaxation varient de plusieurs décades. Cette hétérogénéité des temps de relaxation induit une hétérogénéité de contrainte dans le matériau autour de la transition vitreuse. En plus de cette hétérogénéité, la contrainte locale induit une accélération du temps de relaxation. Deux théories sont en concurrence pour décrire l'accélération du temps de relaxation. Cette thèse s'attèle à vérifier ces modèles par des mesures expérimentales en fluage. Ces mesures sont faites dans un régime très précis de non-linéarité faible. Les méthodes développées dans cette thèse permettent de se placer dans ce régime où les non-linéarités liées à la géométrie et à l'endommagement peuvent être négligées. On peut alors mesurer les effets de l'accélération locale des temps de relaxation par des mesures macroscopiques. Ces mesures sont ensuite comparées aux modèles décrivant les relaxations locales. Ces données expérimentales sont ensuite utilisées pour développer un modèle auto-consistent. Ce modèle permet de mieux appréhender les transferts de contrainte et l'évolution des temps de relaxation entre les différents domaines. Enfin les résultats obtenus sur les polymères amorphes sont utilisés pour caractériser les répartitions de contrainte dans les polymères semi-cristallins. En effet, dans les polymères semi-cristallins, deux phases amorphes coexistent. Des mélanges aux caractéristiques bien connues sont utilisés afin d'attribuer à chaque phase les différents régimes de la réponse en fluage. Cette réponse en fluage permet ensuite d'évaluer la répartition des contraintes dans le matériau à l'aide des outils d'analyse de l'accélération développés sur les polymères amorphes.