Soutenance de thèse de Clément CHAMPY

Résumé :

Cette étude concerne la description des propriétés en fatigue d’un élastomère industriel (ici un coupage NR-IR), utilisé pour des applications antivibratoires automobiles, pour des chargements mécaniques non relaxants. L’objectif principal est de proposer un outil qui puisse être utilisé dans un cadre industriel. Il s’agit donc de mettre en place une méthode robuste et rapide afin de caractériser le diagramme de Haigh d’un matériau. Dans un premier temps, une vaste campagne expérimentale d’essais de fatigue a été réalisée afin de construire le diagramme de Haigh du matériau de l’étude, demandant plusieurs mois d’essais et un grand nombre d’éprouvettes. Un scénario d’endommagement pour l’initiation de fissures a été proposé, étayé par des observations in situ et ex situ. Le diagramme obtenu pour des essais mono niveau et mono fréquence est ensuite confronté à des chargements plus complexes sans pour autant aller jusqu’à l’utilisation de signaux pistes. Il est notamment mis en évidence, pour des essais non relaxants, l’existence d’une cinétique d’endommagement lente, l’influence de la température sur la durée de vie et l’écart à la règle de Miner lorsque qu’un « bloc » de chargement non relaxant est réalisé avant un chargement relaxant. Enfin, dans l’optique d’une application à l’échelle industrielle, une méthode de caractérisation rapide est proposée, basée sur des mesures d’auto-échauffement par thermographie infrarouge. Un protocole mécanique original est développé pour les essais non relaxants, ainsi qu’une méthodologie d’analyse du signal thermique. L’application d’un critère d’endurance énergétique via un protocole d’analyse basé sur le niveau de renforcement du matériau (induit par la cristallisation) est finalement mis en œuvre. Le diagramme de Haigh est alors prédit en environ 1 semaine avec un nombre réduit d’éprouvettes.