Endommagement, fatigue, fluage

Descriptif de l’enseignement

1. Introduction

(1 séance + I2B) Phénomène d’endommagement, causes microscopiques – Essais mécaniques (dégradation
du module élastique) + dissymétrie traction & compression, différence en fonction des matériaux (béton, verres, polymères,
métaux, composites).

2. Rappels

MMC, modèles.

3. Endommagement fragile

— Endommagement isotrope : Notion de déformation équivalente, variable d’endommagement isotrope, taux de restitution
de l’énergie élastique. Surface seuil dans l’espace des déformations principales.
— Modèle de Katchanov : calcul de l’endommagement D à partir de la propagation de micro-fissures. Construction des
surfaces de charge (1D ou 2D).
— Modèle de Mazars.
— Identification expérimentale.

4. Endommagement ductile

— Élasto-plastique endommageable : (Lemaitre & Chaboche, Gurson).
— Identification expérimentale.

5. Problèmes numériques et modèles non-locaux

(si le temps le permet)

TP numériques :
— MSM : 1 TP endommagement ductile (Gurson, Johnson Cook, etc/element deletion, stabilité, viscosité, etc) & 1 TP endommagement
fragile (« plasticity concrete »).
— MS : Initiation Abaqus & exercice simple autour de l’endommagement (introduction des besoins pour les TPs numérique de
dynamique des structures).

Fatigue (3h cours + 3h TD)

— Séance 1 : Définition de la fatigue et des différents domaines de fatigue. Courbes de Wöhler et dimensionnement en fatigue.
— Séance 2 : Mécanismes physiques (amorçage/propagation/rupture). Loi de Paris et dimensionnement en propagation de fissure.
Pré-requis : Éléments-finis 1 (notion de formulation faible, de matrice de rigidité, d’assemblage, . . .).

Objectifs

Au terme de cet enseignement, l’étudiant devra savoir :
— Choisir un modèle approprié pour un matériau et une sollicitation donnée.
— Comprendre les équations constitutives du modèle.
— Identifier les paramètres du matériau.
— Résoudre analytiquement un problème simple.
— Choisir une méthode numérique pour la résolution du problème.