Ce projet traite de l'effet des lignes de soudure sur le polypropylène renforcé de fibres de verre et moussé par injection. Une analyse morphologique au niveau des bulles et des fibres ainsi que des essais de résistance mécanique en flexion, en torsion et en traction ont été réalisés. L'analyse des photos prises au microscope électronique démontre une orientation des fibres parallèle à l'écoulement sauf à la ligne de soudure où elles sont perpendiculaires. De plus, la taille des bulles augmente en fonction de la réduction de la densité (40-53 ^m). L'analyse mécanique donne un aperçu de l'effet de la ligne de soudure et du moussage. En flexion ainsi qu'en traction, une chute radicale (entre 30 et 70%) des propriétés mécaniques des spécimens avec ligne de soudure a été observée dans la plupart des cas comparativement aux échantillons de même densité mais sans ligne de soudure. Les modules d'élasticité en torsion ont connu une légère hausse allant jusqu'à 14% pour les échantillons avec ligne de soudure en fonction de leurs homologues de même densité qui n'en possédaient pas. Ces deux situations s'expliquent par la morphologie des mousses et l'orientation préférentielle des fibres. Le but de cette recherche est de comprendre ce qui se passe au niveau de la ligne de soudure lorsqu'il y a un moussage en présence d'un renforcement de fibres.

Les matériaux composites constituent de nos jours, de par leurs propriétés très prisées, des matériaux incontournables dans plusieurs secteurs industriels telles les industries aéronautique, automobile et navale. Bien que les applications industrielles aient été axées durant des décennies sur les matériaux composites à matrices thermodurcissables, les composites thermoplastiques à renforts continus connaissent actuellement un grand essor. Dans ce sens, des recherches considérables ont été menées sur la modélisation du comportement des matériaux thermoplastiques chargés de fibres continues à température ambiante. Cependant, la modélisation du comportement de ces matériaux à hautes températures et dans les conditions de mise en forme demeure une problématique d'actualité et relativement peu étudiée. Ce travail de thèse se veut une contribution à la modélisation du comportement des composites thermoplastiques à renforts continus dans les procédés de mise en forme. Deux directions de recherches ont été explorées. La première direction consiste à développer une loi constitutive viscoélastique orthotrope pour les milieux incompressibles, et sous l'hypothèse d'un processus isotherme. Dans cette optique, on se propose d'exploiter la théorie du modèle K-BKZ, destiné à la rhéologie des fluides viscoélastiques isotropes, pour une extension aux cas orthotrope et transversalement isotrope. Les tenseurs d'orientation des fibres sont introduits comme arguments de la fonctionnelle densité d'énergie libre pour tenir compte de la symétrie matérielle. La réponse du milieu est formulée en considérant les apports des constituants du milieu, pris séparément, augmentés de la réponse due aux interactions entre la résine et les fibres. Ce faisant, la densité d'énergie libre sera décomposée en un produit d'une fonction mémoire, responsable de la relaxation, et d'une fonction des déformations, laquelle a été scindée en la somme de quatre composantes : i) une fonction rendant compte du comportement de la matrice, ii) une composante responsable de la réponse de la première famille de fibres, iii) une composante responsable de la seconde famille de fibres et iv) une fonction rendant compte des interactions matrice-fibres. La seconde direction vise l'étude du phénomène de l'endommagement susceptible de toucher les composites thermoplastiques à renforts continus dans des conditions proches de celles de la mise en forme. Dans cette perspective, une loi constitutive hyperélastique orthotrope avec endommagement sera proposée. On fait appel à une approche thermodynamique classique, basée sur l'existence d'un potentiel d'énergie libre duquel découle le tenseur de contraintes, et au principe de la contrainte effective, bien connu de la théorie de l'endommagement. À l'instar du modèle viscoélastique orthotrope, la fonctionnelle densité d'énergie libre sera décomposée en la somme de quatre composantes responsables des réponses de la résine, des deux familles de fibres et des interactions matrice-fibres. Pour introduire le phénomène de l'endommagement, on associe à chaque constituant du milieu (i.e. les fibres et la résine) une variable d'endommagement isotrope. Chacune de ces variables est associée à la composante de l'énergie libre rendant compte du comportement du constituant qu'elle caractérise. Une loi d'évolution de l'endommagement isotrope est également associée à la composante de l'énergie libre responsable des interactions matrice-fibres. Les hypothèses d'un milieu incompressible et d'un processus isotherme ont été notamment retenues. Une campagne d'essais expérimentaux, axée sur des essais de traction dans les directions 0°/90° et ±45°, a été réalisée pour caractériser l'endommagement d'une classe de composite thermoplastique à renforts continus. Les résultats de ces essais ainsi que ceux rencontrés dans la littérature ont été exploités afin de réaliser une procédure d'identification inverse visant à tester l'aptitude des modèles de comportement proposés à reproduire des résultats expérimentaux. Des simulations par éléments finis de la mise en forme d'un composite thermoplastique à renforts continus ont été réalisées. Les résultats obtenus montrent que les modèles utilisés reproduisent des résultats physiquement admissibles et en concordance avec des observations expérimentales.

Based upon a servey of the Université libre de Bruxelles medecine museum anatomical waxes collection, my Phd aims to study in an historical context the anatomical waxes fron the 18th Century to the 20th Century. We demonstrated who the didactical items created by sculpture ways appeared throw their successif uses from medical teaching to the prevention of the diseases of the time in the anatomical fairground attractions. Sur base d'une étude de la collection des cires anatomiques du musée de la médecine d'Erasme, ma thèse de doctorat vise à l'étude contextuelle de la production de cires anatomiques depuis la fin du 18e siècle jusqu'au 20e siècle. Nous avons montré comment ses objets didactiques, produits par des moyens sculpturaux, ont été perçu à travers leurs usages successifs depuis l'enseignement médicale jusqu'à la prévention sociale des maladies d'époque, au sein des musées anatomiques forains.

Les contributions de cette thèse de doctorat sont focalisées sur les développements de formulations à base de polymères bio sourcés et déliantable à l’eau basés sur l’emploi d’acétate butyrate de cellulose (CAB) et de polyéthylène glycol (PEG). Ces nouvelles formulations ont été appliquées sur différentes nuances de poudres métalliques (invar) et céramiques (zircones). Ces matériaux possèdent une bonne stabilité dimensionnelle sous une large gamme de température imposée et possèdent de très bas coefficients d’expansion thermique.L’objective est l’étude et la compréhension du comportement des liants à base de CAB et PEG quand ils sont utilisés dans les variantes du procédé MIP (étapes de moulage avec ou sans pression, conditions particulières liées à la micro-injection, …) réalisées avec différentes nuances de poudres et différentes granulométries.Les caractéristiques intrinsèques de chaque CAB, leurs interactions avec le PEG et les poudres, l’influence de la nuance de poudre employée, ainsi que la granulométrie et la morphologie des poudres employées ont été étudiées et analysées en fonction du comportement final de la formulation développé et des taux de charges obtenues.L’homogénéité des mélanges développés, leurs taux de charge critique et maximal, ainsi que leurs comportements mécaniques, thermiques et rhéologiques ont été analysés et investigués par différentes études mécaniques, thermo et physico-chimiques. De nouvelles analyses chimiques et physiques ont été introduites par accroitre les connaissances sur les formulations développées. Les formulations optimales ont été validées pour différentes applications et avec l’emploi de différentes variantes du procédé MIP conduisant à l’élaboration de composants et de micro-composants PIM obtenus sans défauts et possédant d’excellentes propriétés fonctionnelles. L’étape de déliantage ainsi que l’étape de densification ont été optimisées en termes de cinétique et d’atmosphère aboutissant aux propriétés physiques et mécaniques escomptées pour l’ensemble des nuances de poudres considérées dans cette étude.En conclusion, les formulations développés des liants basées sur l’emploie de CAB et PEG sont exploitable au niveau de la recherche et au niveau industriel dans le procédé MIP. Elles apportent des améliorations par rapport aux liants conventionnels grâce à un procédé plus écologique. Cette première contribution représente une avancée significative dans l’émergence d’un procédé MIP plus écologique mais d’autres travaux futurs sont encore possibles. / This PhD Thesis studied the use of binders based on cellulose acetate butyrate (CAB) andpoly(ethylene glycol) (PEG) in different type of materials, including a ceramic, the zirconiumsilicate, and a metallic alloy, the Invar 36. These materials share their low dimensionalstability with temperature with low coefficients of thermal expansion.The scope of this work is the study and comprehension of the behaviour of the mentionedbinder systems when they are employed in different PIM processes and under differentconditions and powder-types. With regard to this matter, different formulations were designedwith several types of PEG and CAB. These formulations were compared with commercialones. The intrinsic characteristics of each CAB were linked with the behaviour of the differentfeedstock also containing PEG and powder particles. The mixtures homogeneity, the optimumand critical solid loading and its flowability were assessed by torque and capillary rheology.Other complementary techniques such as electronic and light microscopy or the measurementof the mixtures densities by pycnometry were carried out to contrast rheology results. Thecompatibility between the feedstocks’ components and their thermal behaviour were analysedby calorimetry and thermogravimetry techniques. These methods were employed by the firsttime to determine the optimal solid loading.The optimal compositions were injected by using low or high pressures or by a micro injectionmoulding process. The debinding and sintering stages were optimised using severalatmospheres. Finally, the physical and mechanical properties of the final consolidated partswere measured.It could be concluded that the studied binder systems based on PEG and CAB presentedsuitable characteristics for PIM, providing improvements with respect to conventional bindersystems and by a more environmental friendly processing. However, that doctoral work wasjust a first approach to the use of these types of binder systems in PIM. Along this workseveral issues were detected and some topics regarding the processing should be furtherinvestigated to obtain the best of these binder systems.

Les procédés de mise en forme de corps creux plastiques, tels que le moulage par soufflage et le thermoformage) mettent en jeu des phénomènes de déformations viscoélastiques des polymères à haute température. Dans le cadre de la simulation numérique par déments finis de ces procédés) la connaissance du comportement structurel non-linéaire de ces polymères est donc primordiale. Dans ce contexte, nous avons réalisé un montage expérimental de soufflage de membranes planes permettant la reproduction des états de déformations biaxiaux rencontrés lors des procédés. Une campagne d'essais de soufflage sous débit constant d'air a ainsi pu être menée sur l' ABS (Acrylonitrile butadiène styrène), ce qui nous a permis de mettre en évidence le caractère viscoélastique de ce matériau ainsi que l'importance de l'évolution de la pression à l'intérieur de la bulle. De plus, les constantes de diverses lois de comportement hyperélastiques et viscoélastiques non-linéaires ont été identifiées avec succès à partir de ces essais. Dans un second temps, nous avons développé un code de calcul par éléments finis pour simuler ces procédés, en y implantant les lois de comportement précédentes. La paraison est modélisée par des éléments finis de membrane triangulaires à trois noeuds et la formulation du problème est dynamique. Le contact entre les parois du moule et la paraison est supposé collant. Pour la résolution, nous utilisons un schéma d'intégration temporelle explicite. De plus, un module de raffinement de maillage prenant en considération les changements de géométrie a été développé. Pour une meilleure prise en compte du contexte industriel, il est possible d'imposer à la paraison un débit d'air plutôt qu'un chargement en pression. Des comparaisons avec des résultats semi-analytiques et expérimentaux ont permis de valider cet outil.

Le procédé " Resin Transfer Molding " (RTM) est très largement utilisé pour la production industrielle de matériaux composites à matrice thermodurcissable. En effet, de nombreux domaines tels que l'automobile et l'aéronautique l'emploi couramment. Dans ce travail nous avons adapté ce procédé à la mise en œuvre de matériaux composites à matrice thermoplastique afin de répondre aux critères écologiques et économiques imposés aux industries. Pour cela plusieurs étapes ont été nécessaires. La première fut la sélection d'une chimie robuste, adaptée aux exigences du procédé (faible viscosité initiale du système réactif, temps de polymérisation court, etc). La chimie choisie fut la polymérisation anionique par ouverture de cycle de l'ε-caprolactame dans le but d'obtenir du polyamide-6 (PA-6). Une étude rhéo-cinétique ainsi que les caractérisations physico-chimiques d'un PA-6 obtenu au laboratoire furent réalisé. A la suite de cette étape, des essais en conditions de procédé ont été effectué avec l'utilisation d'un équipement pilote dédié. Ces essais furent la source de modifications et d'optimisations de certains paramètres du procédé. La troisième étape, a consisté à la production de pièces composites avec un renfort de type : tissu unidirectionnel de verre. Cette production fut suivie de tests mécaniques et physico-chimiques afin d'évaluer les propriétés de ces pièces. Différents ensimages de tissu ont été étudiés avec, pour objectif, la détermination de celui offrant les meilleures propriétés. Durant cette étude nous avons observé que la nature de l'ensimage impactait peu la chimie. Pour finir, nous avons mis en place un ensimage réactif qui permettra une meilleure interaction fibre/matrice.

Cette thèse se présente comme une fouille archéologique consistant à décortiquer l’objet dans notre société actuelle à partir d’une réalisation plastique. En effet cette thèse s’articule autour d’une pratique artistique. C’est cette pratique qui a ainsi déterminé les champs de recherche à suivre. Le protocole de cette installation consiste, dans un premier temps, à demander à des femmes-artistes de me prêter un objet issu de leur quotidien et pour lequel elles ont nourri un besoin ou un attachement particulier, de sorte que cet objet devienne un miroir capable de refléter leur personnalité. Dans un deuxième temps, je filme un témoignage que me livrent ces mêmes personnes au sujet de l’objet choisi, et dans lequel elles justifient leur choix en précisant la nature du lien qui les unit à celui-ci. Ensuite, ces objets sont moulés par mes soins. En ce sens, cette démarche de ne présenter que leurs moulages et non ces objets tels qu’ils sont, contribue à rendre l’intimité que représentent ces objets, et à faire de ces symboles de la vie quotidienne de chacune des protagonistes, et donc, d’acteurs ou plutôt actrices de notre société moderne, de simples matériaux voués à un oubli certain, sauf à les envisager à l’aune d’une certaine archéologie du présent. C’est ainsi que je prends le parti des objets. Un parti pris théorique et pratique. Dans le sens où je me place du côté des objets pour observer le monde, un parti pris qui traduit une opinion argumentée de l’objet dans tous ses états : l’objet dans l’art, l’objet anthropologique, l’objet comme trace de nous-mêmes et pour finir l’objet archéologique. / This thesis presents itself as an archaeological excavation consisting of the dissection of the object in our present society from a plastic realization. Indeed this thesis is articulated around an artistic practice. It is this practice that has determined the fields of research to be followed. The protocol of this installation consists, initially, in asking women artists to lend me an object from their daily lives and for which they have nourished a particular need or attachment, so that this object becomes a mirror capable To reflect their personality. In a second step, I film a testimony given to me by these same people about the chosen object, and in which they justify their choice by specifying the nature of the bond that unites them to it. Then, these objects are molded by me. In this sense, this process of presenting only their moldings and not those objects as they are, helps to make the intimacy represented by these objects, and to make these symbols of the daily life of each of the protagonists, and thus , Actors or rather actors of our modern society, materials devoted to a certain forgetfulness, except to consider them by the yardstick of an archeology of the present.This is how I take the side of objects. A theoretical and practical bias. In the sense that I place myself on the side of objects to observe the world, a bias that translates an argued opinion of the object in all its states: the object in art, the anthropological object, the object as Trace of ourselves and to finish the archaeological object.

Le fragment du corps moulé, le corps qui s’effondre, réduit à une dépouille, la figure qui tend à s’effacer, se regardent comme les bribes d’une mémoire où coexiste un double mouvement : le contact et la séparation, la présence et l’écart. L’empreinte du corps en creux, signale que rien ne sera plus jamais comme avant. Le moulage dit ce qui est. Il dit le « mort » par son empreinte vivante : ce que j’ai moulé, photographié cet « incomparable air de vie » a disparu. Irrémédiablement. Pièces à conviction qui calment la perte, les fragments, le travail parfois sériel conspirent contre l’oubli, attestent d’un passage et d’une présence dont je refuse qu’ils passent, s’effacent. La séparation définitive est insupportable. C’est dans la présence de la figure déposée, devenu fragment de mémoire et dans son absence que se dialectise alors l’inacceptable et devient possible son acceptation. L’impossibilité de ralentir le cycle du temps impose toujours le sentiment d’une urgence. Mon travail est résistance. Il pose un regard mélancolique sur les choses qui changent, passent, nous échappent. Rien ne s’arrête, rien n’est défini de façon satisfaisante. C’est une réalité qui se fait à travers celle qui se défait. Une avancée se noue sur ce qui s’use ou se troue. Faire contrepoids à cette ombre omniprésente. Choisir dans les différentes ouvertures possibles, à travers le cortège des images, des figures, des choses obsédantes et trouver, provisoire, fragile et lacunaire, une réponse. / The fragment of a moulded body, the body which collapses, is reduced to a corpse,the figure which tends to disappear, can be seen like pieces of a memory in which a double movement co-exists : the contact and the separation, the presence and the gap. The print of the body in hollow shows that nothing will never be like before anymore. The moulding says what exists. It says « the dead » by its living print : what I have moulded, photographed, this « incomparable air of life » disappeared. Irredeemably. Exhibits which calm the loss, the fragments, the work in series conspire against oblivion, prove the passage and a presence I refuse them to disappear. The definitive separation is unbearable. It is in the presence of the figure that I exhibit, which has become « fragment of memory » and in its absence that dialectises then in the unacceptable and its acceptance has become possible. The impossibility to slow down the cycle of time always imposes the feeling of urgency. My work is resistance. It poses a melancholic look on the things that change, pass away and that aren’t under control. Nothing stops, nothing is defined in a satisfactory way. It is a reality which is made through the one that unties. An advance ties on what is worn up or what bores a hole. Counterbalancing.this omnipresent shadow. Choosing in the different possible openings throughout a cortege of images, figures, obsessive things and finding a provisional, fragile, incomplete answer.

Tel qu’il a été formulé par Georges Bataille dans Documents, dans les premières décennies du XXe siècle, l’informe s’est avéré être un puissant moteur de réflexion. Il a fait naître des œuvres qui disent s’en inspirer, et motivé un âpre débat théorique sur le véritable sens à lui donner. Qu’est-ce que l’informe, en effet ? Cette catégorie complexe et paradoxale s’avère très fructueuse dans l’analyse des œuvres théoriques, plastiques et littéraires de la Renaissance qui s’intéressent à la naissance des formes. L’utilisation d’une notion anachronique permet de réunir dans un même ensemble les préoccupations concernant les origines de l’œuvre d’art, celles sur la bonne composition, ainsi que celles concernant la Matière et l’Être. Ce travail dégage ainsi ce qui serait une poétique de la forme en devenir, poétique se réclamant de la philosophie néo-aristotélicienne de l’époque mais opérant un élargissement d’horizons et une refonte conceptuelle très éloignés de la pensée antique. / From the early XXth century the Formless, as defined by Georges Bataille in Documents, has revealed itself to be a powerful tool for reflection. It has inspired art works and triggered an ongoing debate about its true meaning, for what is the formless exactly? In search for its essence, this category has proven to be of great value when analyzing theoretical, artistic and literary Renaissance works dealing with the birth of form. The anachronic notion of Formless permits an intertwining of questions regarding the origins of the piece of art, good composition, matter and being. Through this essay we will discuss the poetics of art in the making, so-called (neo)Aristotelian in the XVIth century – poetics in a constant and fluid definition of the Aristotelian meaning enlarged by non-Aristotelian concepts, and categories distant to those attributed to it in classical times.

L’incorporation de fibres végétales, différentes par leur origine, leur nature chimique et leur forme, a été effectuée dans deux matrices thermoplastiques : le poly(acide lactique) et la farine de blé thermoplastifiée. Ces deux matrices biodégradables et biosourcées ont elles aussi des natures chimiques et des propriétés thermo-mécaniques différentes. Des incorporations de fibres jusqu’à 40 % en poids ont permis de modifier considérablement les propriétés de base des matrices et d’améliorer certaines de leurs faiblesses (stabilité thermique, manque de rigidité…). Les fibres de miscanthus ont été sélectionnées comme étant les plus performantes pour l’amélioration des propriétés des deux matrices. Les propriétés des matériaux composites ont été ajustées par un travail sur la formulation du mélange (ajout de plastifiants) et l’optimisation du procédé complet, jusqu’au moulage par injection. L’incorporation des fibres dans un mélange compatibilisé des deux matrices a également été testée et réalisée en une seule étape d’extrusion, comprenant la plastification de la farine, le mélange des polymères et la dispersion des fibres. / Incorporation of vegetal fibres, differing by their source, their chemical composition and their shape, have been performed by twin screw extrusion in two thermoplastic matrices: the poly(lactic acid) and the thermoplastified wheat flour. These two biobased and biodegradable matrices have also different chemical character and thermo-mechanical properties. Fibre incorporation up to 40 % in weight considerably modified both matrix properties and improved several weaknesses (thermal stability, lack of stiffness…). Miscanthus fibres have been selected as best improvers for properties of both matrices. Materials properties were adjusted with a formulating work (addition of plasticizers) and whole process optimization, until injection-molding. Fibre incorporation in a compatibilized blend of the two matrices was also tested and performed in a one step extrusion process, including flour thermoplasticization, polymer blending and fibre dispersion.