CRASHCOLI
Caractérisation et modélisation de comportement en crash des colles de structure associées à des liaisons mécaniques
Malgré le fort intérêt pour l’industrie automobile et la communauté scientifique étudiant les liaisons collées, les techniques de modélisation numériques d’une colle vieillie soumise à un chargement dynamique n’ont jamais été construites pour un contexte industriel.
Le challenge scientifique est de lier les paramètres qui pilotent le comportement au crash (incluant leurs variabilités) avec l’évolution de la microstructure d’une colle vieillie. Ceci requiert une caractérisation très propre de la colle initiale et de la colle vieillie, ainsi que le choix d’une stratégie de validation impliquant des essais et des modélisations à différentes échelles.
De nombreuses modélisations de liaisons surface-surface existent. Elles ont surtout été développées pour traiter de problématique de délaminage entre des plis de composite, puis étendues à une représentation de colle.
Dans le cas de collage, le comportement s’identifie généralement par une analyse mécanique issue d’essais de cisaillement et d’arrachement, de type Arcan. L’objectif du modèle est alors de pouvoir accéder sans essai à l’effet d’autres sollicitations en chemin direct ou indirect. Pour la rupture, les modèles cohésifs sont fortement liés à une approche de type mécanique de la rupture pour décrire la propagation de fissure, donc une analyse relativement tributaire du modèle par éléments finis de dépouillement d’un essai DCB ou ENF.
Peu de modèles prennent en compte les effets dynamiques de la colle autrement que par des coefficients ajustés aux essais. Peu de résultats concernent l’effet du vieillissement sur le comportement dynamique des colles, et surtout sur le critère de rupture qui est très sensible à la nature de la sollicitation. Or le vieillissement des polymères tels que la colle de structure est un phénomène majeur dont les conséquences sur les propriétés dynamiques et de rupture sont peu connues.