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

6. Fatigue (3h cours et 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.

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).

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.