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Un modèle micro-mécanique avancé de l'hyperélasticité et de l'adoucissement du stress des caoutchoucs renforcés est présenté, combinant un modèle de tube non-gaussien de l'élasticité du caoutchouc avec un modèle de dommages de la rupture des grappes de charges induite par le stress. La formulation de l'intégrale de chemin de l'élasticité du caoutchouc est brièvement revue. Dans ce cadre, la prise en compte des contraintes topologiques de type tube (effets d'emballage) ainsi que de l'extensibilité finie des réseaux de caoutchouc est décrite. Les résultats sont comparés aux approches classiques de Mooney-Rivlin et de Langevin inverse de l'élasticité du caoutchouc. L'effet de la charge est pris en compte via le renforcement hydrodynamique de la matrice de caoutchouc par des grappes de charges rigides et auto-similaires, ce qui conduit à une description quantitative de l'adoucissement du stress grâce à un facteur d'amplification hydrodynamique dépendant de la déformation ou de la pré-déformation, respectivement. Ainsi, l'adoucissement prononcé du stress ou l'hystérèse élevée du caoutchouc renforcé est attribué à une rupture irréversible des grappes de charges pendant le premier cycle de déformation. Il est montré que le concept développé est en bon accord avec les données expérimentales d'échantillons de NR non remplis dans des modes d'étirement uni-, équibiaxial et de cisaillement pur. L'adoucissement prononcé du stress des échantillons E-SBR et EPDM remplis de noir de carbone est bien décrit sur un plan quantitatif par une loi d'atténuation exponentielle des grappes de charges.
Klüppel et al. (Fri,) ont étudié cette question.