Modélisation du comportement mécanique des élastomères chargés, prise en compte de la réponse dynamique locale

L'ajout de charges (silice, noir de carbone) aux elastomeres mene a des comportements mecaniques uniques, dont la modelisation est un defi non resolu a l'etat actuel. Leur renforcement est induit par un reseau d'agregats connectes par des regions de polymere confine. Ce dernier se trouve dans son etat vitreux du fait de l'interaction charge-matrice. Dans le present travail, nous proposons une nouvelle approche mecanique capable de reproduire la physique du renfort, en partant des mecanismes nanoscopiques jusqu'aux comportements macroscopiques. Dans un premier temps, nous etudions la reponse experimentale de nanocomposites PolyDiMethylSiloxane-Silice. Deuxiemement, nous formulons une equation constitutive decrivant le comportement du polymere vitreux a l'interieur des regions confinees (quelques nanometres). En utilisant cette loi, nous obtenons a une echelle superieure (centaine des microns) une intensification de la contrainte transmise entre deux agregats. Nous mettons en valeur une separation d'echelle discernant d'une part la contribution rigide du confinement et de l'autre la participation souple de l'elastomere englobant les charges. Pour terminer, nous incluons le comportement microscopique obtenu au sein d'un reseau tridimensionnel, comportant une distribution d'etat confine afin de representer les aspects morphologiques des systemes reels. Grace a ce modele, nous sommes capables de reproduire efficacement les dependances en frequence et temperature du module complexe ainsi que la non-linearite liee a l'amplitude de deformation (effet Payne).