Influence des conditions environnementales sur le comportement mécanique et en rupture d’un assemblage colle sous chargement mécanique

Abstract

La technique de collage est très utilisée ces dernières années dans plusieurs domaines à savoir génie civil, aéronautique, sport...etc. Pendant sa durée en service, l’adhésif est exposé à des conditions environnementales sévères (température, humidité, UV ...). L’objectif de cette étude est d’analyser par la méthode des éléments finis la durabilité des assemblages collés sous l’effet de chargement mécanique couplé à des conditions environnementales (absorption d’eau et/ou température). Une partie de cette étude est consacrée aux assemblages à simple joint ou la méthode des éléments finis a été utilisée pour analyser la distribution des contraintes dans le joint adhésif vieilli en immersion dans l’eau et sollicité sous chargement mécanique. L’effet de type de sollicitation, la valeur du déplacement imposée, l’orientation des fibres et la durée d’immersion ont été mis en évidence. La deuxième partie de notre étude est basée sur la technique de réparation ou les mêmes paramètres de la première partie ont été pris en considération afin de voir le comportement de l’adhésif dans le transfert de charge d’une plaque endommagée vers le patch de réparation. L’intégrale J a été mis en évidence en fonction des paramètres cités dans la première partie. Les résultats montrent clairement que la prise de masse en eau ainsi que l’augmentation de la température provoquent une dégradation des propriétés mécaniques du joint adhésif, ce qui entraine une augmentation de sa plastification qui est bénéfique pour la résistance de l’assemblage. Par contre, la dégradation des propriétés de l’adhésif suite à son vieillissement dans la réparation entraine un mauvais transfert de la charge de la zone endommagée utilisé vers le patch. L’utilisation d’un patch hybride apporte une meilleure réparation si on optimise la position des différentes couches ainsi que leurs orientations.