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L’analyse et la modélisation par éléments finis permettent de prévoir les performances, d’optimiser les conceptions et d’identifier les points faibles pour un collage efficace et fiable. Cette méthode prend en compte la prospection des matériaux tout en réduisant les déchets et améliorant la qualité globale des produits.
La modélisation FEA (finite element analysis, analyse par éléments finis) est une méthode largement utilisée pour résoudre les problèmes mathématiques et d’ingénierie. Elle permet de récolter des informations précieuses pour les défis mécaniques, thermodynamiques et électromécaniques, et bien plus encore. L’analyse par éléments finis permettant également de tester différents types de modélisation de matériaux, cela réduit le besoin de prototypes.
L’analyse par éléments finis viscoélastiques utilise un modèle de matériau linéaire basé sur un continuum qui combine des propriétés élastiques et visqueuses. Ce modèle d’analyse FEA permet de prendre en compte l’influence de la température et de la vitesse de déformation sur la réponse mécanique. Il convient spécifiquement aux scénarios impliquant de petits problèmes de déformation, offrant une simulation détaillée du comportement du matériau dans des conditions où les effets de la déformation sont limités.
L’analyse par éléments finis électroplastiques est un modèle de matériau basé sur un continuum qui combine des caractéristiques élastiques et plastiques, permettant de représenter la déformation permanente et le comportement non linéaire des adhésifs. Ce modèle représente parfaitement la réponse dans diverses conditions de charge, telles que la traction, la compression et le cisaillement. En fonction de l’étalonnage, il peut également tenir compte des effets de la vitesse de déformation et de la température. Les modèles élastoplastiques sensibles à la pression sont fréquemment utilisés pour les polymères et les adhésifs, ce qui permet une simulation complète de leur comportement dans divers scénarios mécaniques.
La déformation finie est un modèle de matériau non linéaire basé sur un continuum qui utilise des réseaux parallèles de ressorts et de dissipateurs visqueux non linéaires pour simuler la réponse mécanique des adhésifs. Le comportement élastique non linéaire des ressorts est déterminé par une fonction de densité d’énergie de déformation, souvent caractérisée par une hyperélasticité. Ce modèle est généralement utilisé pour représenter les adhésifs subissant des déformations importantes et qui ont un comportement visqueux non linéaire. Il s’adapte aux réponses mécaniques en traction, compression et cisaillement. En fonction des entrées expérimentales, la température, la vitesse de déformation, la déformation irréversible et les effets de relaxation peuvent être intégrés, offrant une représentation complète du comportement de l’adhésif dans des conditions variables.
Un modèle FEA de zone cohésive est un modèle de matériau basé sur la mécanique des fractures, conçu pour simuler la formation de fissures dans une ligne de collage. Ce modèle intègre des lois de traction-séparation pour les modes I, II et III, avec un comportement étalonné en mode mixte à l’aide de données expérimentales. Son application est particulièrement utile pour prédire les défaillances cohésives des liaisons adhésives.
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