École Nationale Supérieure de
Techniques Avancées

Résumé

Rapporté par Payne (1962), quand un chargement harmonique est appliqué à des matériaux caoutchoutiques renforcés, les propriétés dynamiques présentent une dépendance en amplitude caractéristique d’un comportement non linéaire et connu sous le nom d’Effet Payne. Des interprétations physiques possibles du phénomène ont été proposées et restent débattu. La modélisation mécanique de l’Effet Payne est encore un sujet ouvert. L’objectif de ce travail est de réviser les observations expérimentales et les lois de comportement qui prennent en compte cet effet. Des essais ont été réalisés sur des matériaux en caoutchouc renforcé de noir de carbone afin de caractériser leur comportement viscoélastique dynamique et d’explorer quelques aspects tels que : la réversibilité, l’influence du taux de renfort et de la fréquence. Certains modèles phénoménologiques sont discutés et des calculs ont été effectués afin de mieux comprendre les avantages et les limites de chaque modèle. Les résultats montrent que les modèles simples sont mécaniquement infondés ou possiblement divergents au-dessus de la gamme définie par des données expérimentales, tandis que les modèles mathématiquement consistants doivent être encore améliorer.