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Tran Anh, Tung. Corrélation entre les charges d'espace accumulées et les déformations mécaniques induites dans des isolants organiques solides soumis à un champ électrique

Tran Anh, Tung (2011) Corrélation entre les charges d'espace accumulées et les déformations mécaniques induites dans des isolants organiques solides soumis à un champ électrique.

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Résumé en francais

L'accumulation de charges d'espace et les déformations mécaniques induites sous contraintes électriques sont deux facteurs potentiels du vieillissement des isolants organiques solides à travers les dégradations des microstructures tant physiques que chimiques. Au fil du temps, les propriétés des matériaux isolants peuvent changer sous l'action de ces deux facteurs conduisant à une baisse des performances d'isolation qui peut aller jusqu'à la défaillance complète. Nos résultats montrent que les effets de charges d'espace et de déformations mécaniques induites ne sont pas indépendants. Il existe une corrélation entre eux et l'objectif de notre travail est de la mettre en évidence. Nous avons ainsi mis en place un banc de mesure original qui permet d'effectuer consécutivement les deux mesures : mesure de charges d'espace par la FLIMM (Focused Laser Induced Modulation Method) et mesure des déformations mécaniques induites par la DIC (Digital Image Correlation). La particularité de ce banc de mesure réside dans le fait que l'échantillon testé n'est pas manipulé pendant les mesures. Dans un premier temps, la performance de la DIC dans le suivi des déplacements et la détection des déformations planes a été analysée. Ceci nous a permis de bien quantifier les limites des mesures de déplacements ou de déformations. Ensuite, une technique de lissage du champ de déplacement a été mise en œuvre, elle permet par la suppression du bruit, d'améliorer la résolution de détection des déformations. Dans un second temps, la validation expérimentale de la DIC a été effectuée. Des mesures des coefficients d'expansion thermique des matériaux connus ont été effectuées permettant de valider la technique proposée. Enfin, la corrélation entre les charges d'espace et les déformations mécaniques induites dans des isolants polymères a été mise en évidence expérimentalement. Pour cela, des mesures de déformations mécaniques induites et de charges d'espace des films de PEN, de PU et de PTFE polarisés sous champ électrique ou irradiés par un faisceau d'électrons ont été réalisées.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Martinez-Vega, Juan
Berquez, Laurent
Boudou, Laurent
Ecole doctorale:Génie électrique, électronique, télécommunications (GEET)
laboratoire/Unité de recherche :Laboratoire PLAsma et Conversion d'Energie (LAPLACE), UMR 5213
Mots-clés libres :FLIMM - DIC - Charges d'espace - Déformations mécaniques induites - Isolants organiques solides - Champ de déplacement - Champ de déformation - Coefficient d'expansion thermique - Faisceau d'électrons - Cartographies
Sujets :Sciences des matériaux
Déposé le :14 May 2012 16:34