Méthodologie d'identification du comportement mécanique des mousses hyperélastiques par mesures de champs et méthode inverse

Identification methodology of the mechanical behaviour of hyperelastic foams using full-field measurements and an inverse method

Laboratoire de Mécanique et Procédés de Fabrication, Arts et Métiers ParisTech (ENSAM), Rue St Dominique, BP 508, 51006 Châlons-en-Champagne, France

Auteur de correspondance : fabrice.pierron@chalons.ensam.fr

Reçu : 28 Août 2008
Accepté : 9 Avril 2009

Résumé

Cet article présente une méthodologie d'identification du comportement de mousses polymères hyperélastiques à partir de mesures de champs par corrélation d'images et de la technique d'identification dite méthode des champs virtuels. Dans un premier temps, les constantes élastiques à faible déformation sont identifiées à partir d'un essai de flexion/cisaillement. Ensuite, une loi hyperélastique de type Ogden est identifiée à partir d'un essai de compression uniaxiale. On observe une forte localisation des déformations en raison de l'effondrement élastique des cellules de la mousse, confirmant qu'une approche basée sur la réponse globale force/déplacement ne permettra pas l'identification d'un comportement matériau (effet de structure). Cette étude préliminaire montre le potentiel de la démarche même s'il reste encore beaucoup à faire pour fiabiliser cette approche.

Abstract

This paper presents a methodology aimed at the identification of the mechanical behaviour of hyperelastic low density polymeric foams using digital image correlation and the Virtual Fields Method. First, a simple bending/shear test enables the identification of the elastic parameters at low strain levels. Then, a uniaxial compression test is performed to identify the parameters of an Ogden-type law (hyperelastic). The strain fields exhibit strong localization caused by the elastic collapse of the cells clearly indicating that an approach based on global force/displacement curves will fail to provide intrinsic material parameters (structural effect). This is still very much a preliminary study but it clearly shows the potential of the approach for this type of materials.