Durabilité des assemblages collés sous sollicitation de cisaillement

Abstract

Cette thèse porte sur la durabilité des assemblages collés sous sollicitation de cisaillement. Cette méthode d'assemblage, en concurrence avec les méthodes de rivetage, soudage ou encore de pliage, permet d'obtenir des liaisons étanches, d'assembler des pièces/structures aux formes compliquées et aux matériaux dissimilaires et de s'adapter à diverses conditions environnementales. Les joints collés sont généralement conçus pour supporter une charge de cisaillement. Cependant, cette technologie n'est pas encore compétitive pour les applications qui exigent un haut niveau de fiabilité : chargement complexe (fluage, stationnaire, choc, ...) couplé à un environnement physico-chimique agressif (température, humidité, ....).L'objectif principal de cette thèse est d'évaluer le comportement mécanique des joints collés sous sollicitation de cisaillement afin de renforcer la robustesse des méthodes de prédiction du comportement des joints collés. Pour répondre à cette problématique, deux procédures d'essai utilisant la corrélation d'images numériques ont été développées pour évaluer le comportement mécanique des joints collés : l'essai Arcan permettant d'identifier le comportement rhéologique de la couche adhésive et l'essai End Loaded Split (ELS) permettant d'observer l'endommagement dans la couche adhésive. Ensuite, une méthode expérimentale a été décrite permettant d'identifier directement le comportement en cisaillement de la couche adhésive (loi cohésive). Cette loi est la première entrée dans un outil de simulation (analytique ou numérique) qui prédit le comportement mécanique des joints collés. Finalement, un modèle semi-analytique a été développé et est capable de prédire le comportement du joint collé (déplacements des susbtrats, déformation et contrainte de cisaillement dans la couche adhésive) sous une sollicitation de cisaillement dans un environnement standard (température et humidité ambiantes et chargement quasi-statique).