Identification des propriétés effectives d’élasticité d’un polymère obtenu par fabrication additive SLS à partir d’une modélisation du volume élémentaire représentatif
Résumé
This paper deals with identification of linear elasticity properties of a PA12 polymer obtained by SLS
process using FE modelling of a representative elementary volume (RVE). The analyzed PA12
polymer contains fire retardant additives as inclusions and porosities induced by the SLS process. A
REV is constructed from micro-tomography images of the microstructure and meshing procedure to
obtain the FE mesh. Using uniaxial tension and pure shear loadings in different directions of the REV,
the main elasticity properties (Young modulus, Poisson ratio and shear modulus) are identified. It is
shown the elasticity properties are direction-dependent (anisotropy). The Young modulus and Poisson
ratio are close to that of the isotropic properties of the matrix, since the volume fraction of inclusions
and voids are much lower against the matrix one. However the shear modulus in different directions is
found lower than the matrix one by about 30%.
Cet article traite de l’identification des propriétés élastiques du polymère PA12 obtenu par le procédé
de fabrication additive SLS à partir d’une modélisation EF d’un volume élémentaire représentatif
(VER). Le polymère PA12 analysé contient des additifs retardateurs de feu comme inclusions et des
porosités induites par le procédé SLS. Un VER est construit à partir d’images tomographiques de la
microstructure et d’une procédure de maillage pour mettre en place un modèle EF. En appliquant de
la traction uniaxiale et du cisaillement simple selon différentes directions au VER, les principales
propriétés d’élasticité (module de Young, coefficient de Poisson, module de cisaillement) sont
identifiées. Il est constaté que ces propriétés dépendent de la direction de chargement (anisotropie).
Le module de Young et le coefficient de Poisson sont proches de ceux de la matrice, du fait que la
fraction volumique des inclusions et du vide sont beaucoup plus bas par rapport à celle de la matrice.
Par contre, le module de cisaillement dans les différentes directions est plus faible par rapport à celui
de la matrice d’environ 30%.
| Origine | Fichiers produits par l'(les) auteur(s) |
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