Viscoélasticité linéaire

Viscoélasticité linéaire

  • ECTS

    3 crédits

  • Composante

    Collège Sciences et Technologies pour l’Energie et l’Environnement (STEE)

  • Volume horaire

    27h

Description

› Plan du cours :

1) Les fonctions de la viscoélasticité linéaire :

  • Solide de Hooke : Module,
  • Liquide de Newton : Viscosité,
  • Liquide de Maxwell
  • Solide de Kelvin Voigt : associations en série et //,
  • Les quatre principales fonctions de la viscoélasticité linéaire,
  • Application d’une contrainte constante : fluage puis recouvrance,
  • Application d’une déformation instantanée : fonction de relaxation,
  • Application d’une déformation harmonique : module complexe,
  • Application d’une contrainte harmonique : complaisance complexe. 

2) Les différents domaines de relaxation des polymères fondus :

  • La zone terminale de relaxation,
  • La zone caoutchoutique,
  • La zone de transition vitreuse. 

3) Les paramètres viscoélastiques caractéristiques (à partir du module complexe) :

  • La viscosité limite,
  •  La complaisance d’équilibre,
  • Le module de plateau caoutchoutique,
  • Le temps de relaxation terminal,
  • Le module et la fréquence de croisement,
  • Le module vitreux et la transition alpha. 

4) Le principe d’équivalence Temps - Température : 

  • Polymères semi-cristallins : Loi d’Arrhenius,
  • Polymères amorphes : Loi de Vogel et loi WLF. 

5) Les distributions de temps de relaxation et de retard : 

  • Distribution des temps de retard ou de relaxation. 

6) Interconversions des fonctions de la V.E.L. en utilisant les distributions de temps :

  • Évaluation de Jeo à partir d'une expérience de recouvrance,
  • Calcul du module complexe à partir du module de relaxation modélisé,
  • Interconversion de la fonction de fluage vers le module complexe. 

7) Les techniques de mesures - équipages et géométrie essentielles -Les rhéomètres rotatifs : 

  • Les différents types de rhéomètres,
  • Les géométries en fonction du domaine de relaxation,
  • Les rhéomètres rotatifs,
  • Balayage en déformation ou contrainte,
  • Analyses possibles en rhéologie. 

8) Séchage d’un mastic silicone, fluage et recouvrance à différents temps de séchage. Comportement de gel. 

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Objectifs

À la fin de cette UE, vous serez capable de :

  • Distinguer l’application d’une contrainte, d’une déformation (ou vitesse de déformation),
  • Comprendre l’influence de la fréquence de sollicitation et de la température sur les propriétés viscoélastiques linéaires de polymère linéaire,
  • Choisir une géométrie adaptée à la mesure (température et nature du matériaux),
  • Réaliser des mesures en VEL de matériaux viscoélastiques (gel, polymère, gomme, …),
  • Interpréter les résultats de la mesure en terme de relation structures – propriétés sur les polymères. 
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Heures d'enseignement

  • Nouvelles heures d'enseignementTravaux Dirigés9h
  • Nouvelles heures d'enseignementTravaux Pratique9h

Contrôle des connaissances

Session 1 :

  • 30% contrôle continu écrit, 
  • 70% examen terminal écrit. 

Le contrôle continu écrit correspond à des questions sur les TP sur rhéomètre ARES à l’IPREM. 

L’examen terminal écrit correspond à des interprétations de résultats expérimentaux issus de projets de recherche en général, il y a également une partie sur le cours qui compte 25% environ. 

Session 2 : 100% examen terminal écrit.

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Compétences acquises

Compétences

Niveau d'acquisition

Développement et intégration de savoirs hautement spécialisésMobiliser des savoirs hautement spécialisés, dont certains sont à l'avant-garde du savoir dans un domaine de travail ou d'études, comme base d'une pensée originale2 - Application
Résoudre des problèmes pour développer de nouveaux savoirs et de nouvelles procédures et intégrer les savoirs de différents domaines2 - Application
Conduire une analyse réflexive et distanciée prenant en compte les enjeux, les problématiques et la complexité d'une demande ou d'une situation afin de proposer des solutions adaptées et/ou innovantes en respect des évolutions de la règlementation1 - Notion