Issue |
Mater. Tech.
Volume 94, Number 5, 2006
Rotomoulage, Thermoformage et Soufflage
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Page(s) | 371 - 378 | |
Section | Modélisation et simulation | |
DOI | https://doi.org/10.1051/mattech:2007010 | |
Published online | 25 May 2007 |
Identification de paramètres de comportement de membranes en polymères durant le procédé de soufflage
Behaviour parameters identification of polymer membranes during bubble inflation process
1
École des Mines d'Albi-Carmaux, Route de Teillet, 81013 Albi CT Cedex 09, France
2
LEHIGH University Mechanical Engineering & Mechanics Packard Laboratory, 19 Memorial Drive West Lehigh University, Bethlehem PA 18015, USA
Auteur de correspondance : samia.hmida@enstimac.fr
Reçu :
2
Octobre
2006
Accepté :
5
Octobre
2006
Les propriétés bi-axiales des matériaux tels que les
élastomères ou les polymères, utilisés dans des applications
mécaniques ou thermoplastiques, sont souvent difficiles à
identifier. Pourtant, elles s'avèrent nécessaires pour la simulation
des procédés de thermoformage, d'injection-soufflage ou de formage
par soufflage.
La démarche globale de ce travail de recherche est d'identifier à
partir d'extraction de contour et de mesure de champs de surface, et par
analyse inverse en utilisant des logiciels de simulations numériques
type Éléments Finis, le comportement de ce type de matériaux.
Le comportement rhéologique et les propriétés mécaniques de
tels matériaux peuvent être obtenus en utilisant un
rhéomètre permettant le soufflage de bulle. Dans cet article, des
résultats expérimentaux obtenus à l'aide d'un rhéomètre
élongationnel développé au laboratoire sont présentés.
Une description détaillée de la partie expérimentale est faite.
Deux méthodes de mesures optiques sont utilisées : (i) une
méthode développée à partir d'une mesure de contour avec une
seule caméra CCD ; (ii) une méthode de mesure de champs par
stéréo-corrélation d'images. La modélisation numérique
est réalisée en utilisant le logiciel Éléments Finis
ABAQUS. Des résultats préliminaires d'identification
(prise en compte des conditions aux limites, fonction coût,
paramètres du modèle de comportement) sont présentés, ainsi
que la validation de ces résultats en réalisant des essais de
traction.
Abstract
The biaxial properties of materials such as rubbers or polymers, used in
mechanical or thermoplastic applications, are often difficult to identify.
However, biaxial properties are useful for the simulation of
plastic-processing operations such as blow molding, stretch blow molding or
thermoforming.
The global approach is to identify the hyperelastic behavior of this type of
materials from contour measurements and full field measurements by inverse
analysis using numerical simulations such as Finite Element Method.
The rheological behavior and the mechanical properties of rubbers and
polymers can be obtained by using a bubble inflation rheometer. In this
paper, experimental results obtained using elongational rheometer developed
in the laboratory are presented. A detailed description of the experimental
part is made. Two optical measurement methods are used: (i) measure with
only one CCD camera; (ii) the full field technique of images
stereo-correlation (2 CCD cameras). Numerical modeling are realized by using
Finite Element software ABAQUS. Preliminary results of the
identification (taken into account of the boundary conditions, function
cost, parameters of the model of behavior) and validation of these results
by carrying out tensile tests are presented.
Mots clés : Soufflage / grande déformation / polymère / stéréo-corrélation / identification / analyse inverse
Key words: Bubble inflation / large deformation / polymer / stereo-correlation / identification / inverse problem
© EDP Sciences, 2006
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