ENIT

EC0905OP04 - DURABILITE DES MULTIMATERIAUX

Objectifs

l'endommagement, mécanique de la rupture et de la fatigue.
- Une première partie a pour objectif de donner à l'étudiant les outils de base d'analyse de la mécanique de la rupture (10 h). A l'issue de cet enseignement, l'étudiant sera capable de modéliser le comportement à la rupture de pièces mécaniques à l'aide de méthodes analytiques et de les dimensionner. Il sera à même de comprendre les différents paramètres clef de ces problèmes et de mettre en œuvre les méthodes de la mécanique linéaire de la rupture.
- La seconde partie traite de l'endommagement et de la fatigue des matériaux composites (14 h). Cet enseignement vient en complément d'une partie plus générale dispensée en tronc commun (EC0905SI01). Il présente dans un premier temps la phénoménologie associée à la détérioration progressive des matériaux composites qui précède la rupture macroscopique. Cet enseignement présente les outils de mécanique permettant de rendre compte des différents processus d'endommagement et de démontrer leur intérêt en vue du dimensionnement optimal des structures. Ces outils seront utilisés en vue de modéliser la fatigue des matériaux composites.

Présentation

I - Partie mécanique de la rupture
Analyse des fissures en élasticité linéaire bidimensionnelle
Champs de contraintes et de déplacements
Facteur d'intensité des contraintes, tenacité
Détermination expérimentale de la ténacité
Analyse plastique au voisinage d'une fissure
Approche d'Irwin, Dugdale
Méthodes énergétiques
Taux de restitution d'énergie d'énergie G,
Intégrales de contours
Propagation de fissures
Critères de bifurcation et lois de propagation de fissures

II - Partie endommagement et fatigue
Processus de détérioration et paramètres clés sur la création de cette détérioration : phénomènes microscopiques et manifestations macroscopiques mécaniques
dégradation des propriétés
anisotropie induite
effet unilatéral
Mécanique de l'endommagement
objectifs
échelle d'étude
principes généraux
Description de l'endommagement
approche microscopique (comptage, fonction de densité de défauts)
approche macroscopique (propriétés physiques, propriétés mécaniques, notion de contrainte effective)
Démarche de modélisation et classe de modèles en fatigue

Pré-requis

Recommandations

Conditions d'évaluation

(1.2*DS1+0.8*TP1)/2

TP1 : Travaux Pratiques 1

DS1 : Devoir Surveillé 1

Bibliographie

[1] Rupture par fissuration des structures, N. Recho, Ed. Hermès, 1995.
[2] Elementary engineering fracture mechanics, D. Broek, Kluwer Academic Publishers, 1996.
[3] Mécanique de la rupture fragile et ductile, J. -B. Leblond, Ed. Hermès, 2003.
[4] Mécanique des matériaux solides - J. Lemaitre, J.-L. Chaboche - Ed. Dunod, 1988.
[5] Comportement mécanique des matériaux - D. François, A. Pineau et A. Zaoui - Ed. Hermès, 1983.
[6] Délaminage de Matériaux Composites à fibres de carbone et à matrices organiques : étude numérique et expérimentale, suivi par émission acoustique - F. Lachaud - Thèse de doctorat - Université Paul Sabatier Toulouse, 1997

En bref

Langue d'enseignement : français

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