Phenomenological nonlinear modelling of glassy polymers

• Published in: Comptes rendus. Mecanique Vol. 333; no. 4; pp. 359 - 364
• Main Authors: Zaïri, Fahmi, Woznica, Krzysztof, Naït-Abdelaziz, Moussa
• Format: Journal Article
• Language: English; French
• Published: Elsevier SAS 01.04.2005
• Subjects: Comportement non-linéaire; Computational solid mechanics; Glassy polymers; Mécanique des solides numérique; Nonlinear behaviour; Polymères vitreux; Viscoelasticity; Viscoplasticity; Viscoplasticité; Viscoélasticité; Viscoelasticity; Viscoélasticité; Mécanique des solides numérique; Nonlinear behaviour; Glassy polymers; Comportement non-linéaire; Viscoplasticity; Viscoplasticité; Polymères vitreux; Computational solid mechanics
• ISSN: 1631-0721; 1873-7234; 1873-7234
• DOI: 10.1016/j.crme.2005.02.003

Compared with the numerous works into the constitutive equations for the mechanical behaviour of metals, very little attention has been devoted to those of polymers. However, a model is required to describe both the complex shape of the stress–strain curves and strain rate sensitivity of glassy polymers. In this Note, a unified viscoelastic-viscoplastic model is presented in which the nonlinear pre-yield behaviour, the strain softening and the strain hardening are described by internal variables, in analogy with the models developed for metals. In order to check the predictive capability of the model, the numerical results are compared with the experimental data (monotone, creep and relaxation tests) of a typical amorphous glassy polymer. To cite this article: F. Zaïri et al., C. R. Mecanique 333 (2005). En comparaison avec les nombreux travaux dévolus aux équations constitutives pour le comportement mécanique des métaux, très peu ont été consacré aux polymères. Cependant, un modèle est nécessaire pour décrire la forme complexe des courbes contrainte–déformation et la sensibilité à la vitesse de déformation des polymères vitreux. Dans cet article, un modèle viscoélastique-viscoplastique unifié est présenté dans lequel la non-linéarité avant le pic, l'adoucissement et le durcissement sont décrits par des variables internes en analogie avec les modèles développés pour les métaux. Afin de vérifier les possibilités prédictives du modèle, les résultats numériques sont comparées aux données expérimentales (essais monotones, fluage et relaxation) d'un polymère amorphe vitreux typique. Pour citer cet article : F. Zaïri et al., C. R. Mecanique 333 (2005).