Modélisation en cyclage-fluage du comportement mécanique d'un liner thermoplastique collapsé utilisé dans les réservoirs de stockage d'hydrogène gazeux

Content Provider	Semantic Scholar
Author	Yakam, Guy Tantchou
Copyright Year	2017
Abstract	Les reservoirs composites de type IV utilises pour le stockage de l’hydrogene gazeux rencontrent du succes dans les applications mobiles de la pile a combustible. Au cours de leur utilisation, ces supports de stockage sont soumis a des cycles successifs de remplissage/maintien/vidange en hydrogene. Sous des conditions specifiques de vidange, l’apparition d’un decollement entre l’enveloppe en polyamide 6 qui assure l’etancheite (liner) et la paroi composite, peut etre observee. Ce decollement, encore appele collapse, peut poser des problemes de limitation a un debit de vidange lent ou a un seuil minimal de pression residuelle du gaz sur le liner.Air Liquide a cherche a elucider experimentalement l’influence des cycles de pression en hydrogene sur le comportement mecanique des liners en situation de collapse. Mais compte tenu des couts tres eleves des essais, l’utilisation d’un outil numerique predictif s’averait necessaire. L’enjeu principal dans le developpement d’un tel outil etait la modelisation du comportement d’un liner collapse sous des chargements de cyclage – fluage.L’objectif de cette these est de proposer une loi de comportement capable de predire l’evolution cyclique de la deformee d’un liner en situation collapsee.Le liner est expose a plusieurs variations de son environnement : presence d’un residu d’humidite dans le liner apres epreuve hydraulique, variations de temperatures generees par la compression/detente de l’hydrogene, diffusion de l’hydrogene dans le liner. Un travail preliminaire a donc consiste a evaluer l’influence de ces differents facteurs environnementaux sur la reponse mecanique du polyamide 6. Cette premiere etape a permis de definir un cadre de sollicitation a l’echelle du laboratoire, mais qui preserve les principales caracteristiques du collapse. Les essais de caracterisation sur eprouvette ont montre que le liner pouvait etre modelise par une loi viscoelastique multiaxiale formulee dans le cadre thermodynamique des processus irreversibles en petites deformations, faiblement couplee avec la thermique. Des modifications mineures ont ete introduites pour permettre a cette loi de capter les effets du comportement en fatigue-fluage d’un liner en situation collapse. Ces modifications ont malheureusement penalise l’identification manuelle et par consequent, ont conduit a developper une strategie d’identification specifique. La qualite de d’identification a ete evaluee dans le cadre isotherme en regardant les effets de la vitesse de la sollicitation, du niveau de contrainte et de la temperature. Puis, le modele a ete valide en presence de transitoires thermiques, d’abord sur eprouvette, ensuite dans un reservoir en presence d’un collapse.
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Language	English
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Resource Type	Article