Abstract
1. Cours 1 : Cadre thermomécanique et bilan d’énergieCe premier cours aura pour objectif de se doter d’un cadre thermomécanique d’interprétationdes expériences. Il aboutira à la forme générale prise par le bilan d’énergie associé auprocessus de déformation et reliera les grandeurs énergétiques aux équations decomportement du matériau.2. Cours 2 : Analyse expérimentale des bilans d’énergie.Une fois les grandeurs énergétiques définies, l’objectif sera de voir comment les mesurerexpérimentalement. Le 2ème cours se focalisera sur les techniques d’imageries quantitativesmises en oeuvre. Des rappels seront faits sur les techniques de corrélation d’image (DIC) et dethermographie infrarouge (TIR) permettant d’effectuer respectivement des mesures dechamps cinématiques et thermiques. Le point délicat du passage des champs cinématiques etthermiques aux champs de sources de chaleur sera évoqué.3. Cours 3 : Effets de couplage.Ce cours se focalisera sur l’analyse des sources de chaleur dites de couplage qui sontsymptomatiques d’interactions fortes entre états mécaniques, thermiques et microstructuraux.Le cas de la thermoélasticité classique sera évoqué, puis celui de l’inversion ditethermoélastique des élastomères et enfin celui des transformations de phase solide-solide dontles alliages à mémoire de forme sont le siège.4. Cours 4 : Effet de couplages et effet du temps.Des interactions thermomécaniques fortes en situation non adiabatique et certains mécanismesde déformation dissipatifs peuvent, dans certains cas, induire des réponses mécaniquessimilaires. Pour fixer les idées, nous étudierons le cas de matériaux thermoélastiques etviscoélastiques linéaires. Certaines conséquences en termes d’analyse viscoélastique (e.g.DMA) des matériaux polymères seront évoquées, tout comme celles de l’introduction d’effetsthermo-dilatants dans les modèles viscoélastiques.5. Cours 5 : Effets dissipatifsLe dernier cours s’intéressera aux effets dissipatifs des matériaux élasto-plastiques (métaux).On considèrera l’évolution d’un coefficient resté fameux dans la littérature spécialisée, lecoefficient de Taylor-Quinney (1933), représentant la proportion d’énergie de déformationanélastique non dissipée consommée dans les transformations microstructurales (storedenergy ratio). Le cas des chargements monotones puis des chargements cycliques (à grandnombre et très grand nombre de cycles) sera successivement abordé.On terminera le cours par le cas particulier d’un polymère très utilisé en constructionautomobile quand il est renforcé de fibres de verre : le polyamide 6.6 (nylon). Nous verronsdes formes de bilan d’énergie fortement variables avec la vitesse de déformation. Nousmettrons enfin en évidence un lien entre le taux d’humidité au sein du matériau et sa signaturethermoélastique locale.