Caractérisation et modélisation du comprtement à la déchirure de matériaux élastomères endommagés par chargements multiaxiaux

Les elastomeres sont utilises dans les systemes mecaniques pour assumer des tâches de suspension ou de liaison, comme dans le cas des pneumatiques. Les elastomeres d’interet sont renforces par des particules de noir de carbone. L’ajout de charges ameliore certaines proprietes mecaniques telles que la raideur ou la resistance a l’abrasion, mais induit aussi un fort adoucissement de ces materiaux, dit effet Mullins, lors de l’etirement initial. Certaines applications soumettent des elastomeres a des sollicitations extremes, pouvant provoquer une fissuration critique.Ce travail etudie l’impact de l’adoucissement par effet Mullins sur la propagation de fissures lors de chargements monotones.Des resultats experimentaux preliminaires font ressortir des difficultes a caracteriser la fissuration dans les materiaux etudies. Une methode d’analyse locale est developpee, estimant les champs de deformation fortement heterogenes auxquelles sont soumises les eprouvettes pre-entaillees. Ces observations valident des hypotheses permettant le calcul du taux de restitution d’energie, qui caracterise la fissuration. Une campagne experimentale est menee pour evaluer l’impact de precharges variees sur la propagation de fissures dans un elastomere charge au noir de carbone. Afin d’expliquer certains resultats obtenus, l’equilibre energetique theorique inherent a la propagation de fissure est reevalue pour prendre en compte le caractere dissipatif de l’adoucissement. Enfin, les mesures experimentales de la deformation locale sont ensuite exploitees pour completer le bilan energetique, en caracterisant la dissipation energetique localisee due a l’effet Mullins