Analyse de l'effet du vieillissement en milieu humide sur le comportement mécanique d'adhésifs en assemblages sous sollicitations multi-axiales

Abstract

La technique du collage offre de nombreux avantages par rapport aux méthodes traditionnelles d’assemblages mécaniques et de soudage, et est utilisée dans de nombreuses applications où le poids est un facteur critique. Les adhésifs sont aussi employés pour de nombreuses applications en environnements humides, qui peuvent être très sévères, exposant l’adhésif à des changements réversibles ou permanents. Cependant, dans le but de proposer des solutions fiables, il est essentiel de pouvoir garantir leurs propriétés à long terme. Dans le but de développer des modèles numériques représentatifs, des résultats expérimentaux pour différents chargements multi-axiaux sont nécessaires. Pour cela, un dispositif Arcan modifié a été précédemment développé pour analyser le comportement d’adhésifs en assemblages sous des chargements de traction/compression-cisaillement à l’aide d’un unique spécimen collé, conçu pour limiter les concentrations de contraintes. En outre, il a été montré que ce type d’essai est plus adapté que ceux de type simple-recouvrement pour analyser l’influence du vieillissement, car un état de contrainte bien plus uniforme est obtenu. Le but de cette étude est d’analyser avec précision le comportement d’un adhésif en assemblage, à partir de l’essai Arcan modifié. En pratique, étant donné que la concentration d’eau dans l’adhésif peut avoir une grande influence sur ses propriétés mécaniques, l’analyse des résultats expérimentaux après une durée donnée en environnement humide nécessite de prendre en compte le gradient de comportement mécanique de l’adhésif. La procédure proposée, basée sur l’utilisation de simulations éléments-finis et de techniques d’identification inverse, tient compte de l’état de contrainte non-uniforme dans l’adhésif, sous comportement élastique, supposant un modèle connu pour la diffusion d’eau. Le but est d’identifier les paramètres matériaux d’un modèle constitutif de plasticité non-associé et dépendant de la pression hydrostatique, dans le but de prédire précisément le comportement 3D d’un adhésif ductile en assemblage, en considérant l’effet de la concentration d’eau