à l'étude, donc le matériau est considéré vierge. 16
«M
20 40 Déformation (%) + 1 hz - 24°C • 1.25hz-24°C 60Figure 5.20 - Influence du taux de déformation sur le taux d'amortissement visqueux
équivalent du caoutchouc F80 utilisé à l'intérieur d'un cadre amorti (matériau vierge)
On remarque immédiatement deux valeurs calculées qui ne suivent pas la tendance décrite par les autres valeurs. Toutefois, ces deux essais ont été effectués à des températures ambiantes plus élevées que les autres essais présentés sur ce graphique. Dans la littérature
(chapitre 2), il est possible de remarquer qu'une augmentation de la température lors des
essais a tendance à modifier grandement les propriétés des viscoélastiques et élastomères, notamment d'augmenter le taux d'amortissement visqueux équivalent de ces derniers. Les présents essais semblent donc confirmer la tendance retrouvée dans la littérature. Toutefois, l'augmentation de la température ambiante ne semble pas avoir une influence marquée sur le module de cisaillement équivalent tel qu'en fait foi le graphique 5.19. Une courbe de tendance a été tracée pour les valeurs obtenues lorsque la température ambiante était de
240C. L'équation suivante, pour un matériau vierge, a été tirée de cette analyse :
matériau vierge :
£eg(7) = 8.2 7-°-2525 (%) (R2 = 0.89) .
(5.7)La tendance observée lors des essais de caractérisation (chapitre 3) est respectée pour
les essais sur le cadre amorti. Le taux d'amortissement tend à décroître de manière gra-
pour le module de cisaillement équivalent comme en fait foi son coefficient de corrélation plus faible (R2 = 0.89).
D'autres essais ont été faits sur le cadre suite aux essais précédemment présentés. Tou-
tefois, sachant qu'une dépendance existe entre les propriétés du caoutchouc et l'historique de chargement de ce dernier, il est nécessaire de présenter les nouvelles valeurs obtenues
indépendamment des valeurs présentées précédemment.
Le graphique 5.21 présente les résultats obtenus lors des essais cycliques sur le cadre
amorti du module de cisaillement équivalent du caoutchouc déformé en fonction du taux de déformation. Pour des fins d'évaluation de l'influence de l'historique de chargement, la-
courbe de tendance du graphique 5.19 a été superposée aux valeurs obtenues lors de la
seconde série d'essais.
4,0 _ 3,0 cd Jf 2,0 1,0 0 1 20 40 Déformation (%) U 0.5 faz - 24T ? 0.5 hz - 260C 1.25hz-26°C
1
?— Vierge *n™ 60Figure 5.21 - Influence du taux de déformation sur le module de cisaillement équivalent du caoutchouc F80 utilisé à l'intérieur d'un cadre contreventé (matériau déformé)
Le phénomène observé durant les essais de caractérisation (chapitre 3) se retrouve égale- ment pour les essais sur cadre amorti. Le caoutchouc perd en rigidité lorsqu'il a été soumis préalablement à de fortes amplitudes de déformation. Deux autres observations peuvent être faites du précédent graphique, l'augmentation de la température ambiante et la fré- quence d'excitation ne semblent pas avoir d'influence notable sur le module de cisaillement équivalent du caoutchouc ce qui tend à confirmer les analyses précédemment effectuées.
matériau déformé :
Geq(-f) = 1.548 7"0386 (MPa) (R2 = 0.94)
(5.8)Le coefficient de corrélation R2 = 0.94 indique que la loi de comportement évaluée semble être très précise. Cette loi est similaire à la loi obtenue pour le matériau vierge, la différence réside dans un changement plus notable de la rigidité pour des incréments de
déformation dans la zone de faible taux de déformation. Pour de grandes déformations,
les modules de cisaillement se confondent entre les deux courbes de tendances obtenues.
De ces courbes, il est possible de constater qu'à partir d'une déformation de 60%, il n'y a plus de différences appréciables entre un matériau vierge et un matériau déformé.
Le taux d'amortissement visqueux équivalent a été calculé pour les essais sur un matériau déformé, les résultats obtenus sont présentés au graphique 5.22. Ce dernier présente le taux
d'amortissement visqueux équivalent du caoutchouc préalablement déformé en fonction du
taux de déformation. 16
*«
- U 0.5 hz - 24°C ? 0.5hz-26°C • 1.25 hz - 260Ch-?— Vierge
20 40 Déformation (%) 60Figure 5.22 - Influence du taux de déformation sur le taux d'amortissement visqueux équi- valent du caoutchouc F80 utilisé à l'intérieur d'un cadre contreventé (matériau déformé)
Plusieurs observations peuvent être faites de ce graphique. Pour faciliter la discussion, les essais ont été regroupés selon trois groupes. Le groupe 1 correspond aux essais effectués sur un matériau déformé à une température ambiante de 240C Lc groupe 2 correspond aux
3 correspond aux essais effectués sur un matériau déformé à une température ambiante de 26°C qui présente un comportement complètement différent du groupe 2.
La première observation, qui va à l'encontre de celles effectuées lors des essais de carac- térisation (chapitre 3), est que le caoutchouc ne semble pas offrir une plus grande capacité amortissante une fois qu'il a subi de grandes déformations. En effet, le groupe 1 présente un comportement très similaire à la courbe de tendance obtenue pour un matériau vierge. De plus, les deux essais effectués sur le matériau vierge qui n'avaient pas le même comporte- ment que les autres essais sur le matériau vierge dû à la température ambiante plus élevée
ont des taux d'amortissement visqueux équivalent du même ordre de grandeur que ceux
observés des groupes de points 2 et 3, qui sont obtenus des essais sur matériau déformé.
La seconde observation est que la température ambiante, bien qu'elle n'affecte pas ou peu le module de cisaillement équivalent, semble avoir une influence très grande sur le taux d'amortissement visqueux équivalent. Une faible augmentation de la température ambiante a pour effet d'augmenter fortement le taux d'amortissement visqueux équivalent.
La troisième observation d'importance est l'obtention d'un comportement très différent du caoutchouc pour des conditions d'essais qui semblent, a priori, similaires. Le groupe de données 3 présente un taux d'amortissement beaucoup plus élevé que le groupe 2. La principale différence entre les deux groupes est que le groupe 3 représente les derniers essais effectués sur le cadre. Donc, les propriétés amortissantes sont influencées par le taux de déformation subi et par le nombre de cycles effectué à de grandes déformations. Le matériau serait donc sensible à la fatigue. Toutefois, il est difficile de conclure sans
effectuer des essais ciblés sur ce phénomène.