58 Communications pour le thème
S20 : Endommagement-rupture

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n° 133 Conférence d'ouverture : Un modèle cohésif pour la fatigue, effet de surcharge et fissuration tridimensionnelle

Jérôme Laverne Eric Lorentz Jean-Jacques Marigo
EDF R&D
On propose un modèle cohésif permettant de rendre compte de la fissuration par fatigue dans une structure 2D ou 3D soumise à un chargement cyclique d’amplitude quelconque. Le modèle présenté est fondé sur un principe de minimisation d’énergie. Les résultats numériques mettent en évidence un certain nombre de phénomènes intéressants, notamment l’identification d’une loi de Paris pour un chargement d’amplitude constante et l’effet retard dû à une surcharge dans un matériau ductile.
communication programmée pour lundi après midi 16H40 salle A

n° 311 Modèle cohésif pour la réaction-rupture des céramiques et prédictions de fissuration lente

Rafael Estevez Marcos Romero de la Osa Christian Olagnon Jérôme Chevalier Christophe Tallaron
Université de Lyon / INSA Lyon / MATEIS UMR 5510
La durabilité des céramiques est limitée par leur fissuration lente assisté par l’environnement. Sa vitesse augmente avec le taux d’humidité et la température. La résistance à cette fissuration dépend de la microstructure et de la taille de grain. Un modèle cohésif est proposé pour mimer le mécanisme de réaction-rupture sous-jacent, avec une formulation inspirée de résultats d’atomistique. Nous simulons la propagation intergranulaire et étudions les mécanismes gouvernant cet endommagement.
communication programmée pour lundi après midi 17H20 salle A

n° 51 Fissuration polymodale dans les matériaux viscoélastiques orthotropes

Rostand Moutou Pitti Frédéric Dubois
Université de Limoges
Ce travail présente une approche numérique de l’amorçage et de la propagation de fissure en mode mixte dans un milieu viscoélastique. Le modèle numérique couple un algorithme de résolution du comportement viscoélastique à l’intégrale M permettant le découplage de mode en termes de facteur d’intensité de contrainte et de taux de restitution d’énergie. L’application numérique repose sur l’utilisation d’une éprouvette 2MCG permettant, à la fois, d’avoir différents taux de mode mixte et une stabilité de la propagation de fissure. Implémenté dans un code aux éléments finis, l’algorithme général permet de modéliser la propagation du front de fissure en simulant la décohésion progressive des lèvres dans une zone dégradée appelée zone d’élaboration. Sa taille est redéfinie en prenant en compte un champ de contrainte de mode mixte dans la zone singulière autour du front de fissure. Enfin, la vitesse de propagation est déterminée par un calcul dichotomique de l’incrément de temps nécessaire à la progression de la fissure.
communication programmée pour mardi matin 9H30 salle A

n° 162 Métrologie interférométrique pour dimensionner la zone des effets tridimensionnels et transitoires en dynamique. Application à un matériau à comportement fragile à haute vitesse de propagation de la fissure.

Stéphen Hedan Valéry Valle Mario Cottron
Laboratoire de Mécanique des Solides
La mesure des déplacements hors-plan pour des vitesses de propagation de la fissure variant entre 220 et 690 m.s-1 permet de visualiser la zone des effets tridimensionnels et transitoires. Les premiers constats font état d'une évolution linéaire en fonction de la vitesse de propagation et d'une évolution logarithmique en fonction du chargement. Les déplacements hors-plan normalisés font apparaître une diminution de ceux-ci pour des vitesses proche de la vitesse limite avant branchement.
communication programmée pour mardi matin 9H50 salle A

n° 971 Résistance au cisaillement d'une liaison monobloc CFC/cuivre

Muriel Braccini Gaelle Chevet Michel Dupeux Jacques Schlosser Eric Martin
SIMAP Grenoble-INP/CNRS/UJF
La résistance au cisaillement de la liaison CFC/cuivre réalisée par procédé AMC est testée dans la configuration monobloc. Un dispositif spécifique a été développé pour permettre de tester la liaison suivant des secteurs de 53° afin d'évaluer la tenue de la liaison en fonction de son orientation par rapport aux directions principales du CFC, matériau orthotrope, et du flux thermique subi par la liaison lors de tests de fatigue. Les résultats obtenus sont comparés aux contraintes résiduelles lors de l’assemblage, calculées par éléments finis.
communication programmée pour mardi matin 10H10 salle A

n° 1088 Effets de l’endommagement sur le comportement Vibratoire des matériaux sandwichs endommagés

Abderrahim El Mahi Mustapha Idriss Mustapha Assarar Rachid El Guerjouma Olivier Dazel
Laboratoire d'Acoustique de l'Université du Maine UMR CNRS
Les effets d’un endommagement progressif sur le comportement vibratoire d’un matériau sandwich sont analysés en terme de fréquence et d’amortissement. L’analyse expérimentale et par éléments finis est menée dans le cas de flexion de poutres. Les caractéristiques dynamiques obtenues expérimentalement et numériquement sont en bon accord et permettent de proposer des indicateurs d’endommagement fiables et sensibles.
communication programmée pour mardi matin 10H50 salle A

n° 1356 Prédiction de la zone de transformation de phase autour de la pointe de fissure d'un alliage à mémoire de forme au comportement dissymétrique en traction/compression

Christian Lexcellent Rachid Laydi Virginie Taillebot Pierrick Malecot
Institut FEMTO-ST
Une nouvelle zone de transformation de phase autour de la pointe de fissure est proposée pour des alliages à mémoire de forme. La présente analyse intègre la dissymétrie entre la traction et la compression dans le calcul de la surface critère. Les modes I, II, et III ont été calculés. Des essais de rupture en mode I ont été réalisés sur du Nickel-Titane avec une attention particulière portée à l?évolution du champ de température autour de la pointe de fissure.
communication programmée pour mardi matin 11H10 salle A

n° 1069 Apport des mesures de champs pour la modélisation statistique de l'écaillage d'alumine

Vincent Maurel Mark Harvey Luc Rémy
Centre des Matériaux, Mines Paris - ParisTech UMR CNRS 7633
L’écaillage de l’alumine, formée à haute température, accélère les cinétiques d’oxydation et de diffusion pour les revêtements aluminoformeurs utilisés en aéronautique. La corrélation entre mesure de champs de déformation et de champ d’endommagement par écaillage a permis de modéliser ce phénomène d’écaillage à différentes échelles. Une approche statistique permet en outre d’estimer l’effet de la déformation de croissance induite par la réaction d’oxydation sur la ténacité de l’alumine.
communication programmée pour mardi matin 11H30 salle A

n° 1343 Etude de l’influence d’un enfoncement simple et lisse sur la pression d’éclatement d’une canalisation

Mustapha Allouti Christian Schmitt Guy Pluvinage Joseph Gilgert Michel Lebienvenu
Laboratoire de Fiabilité Mécanique
L’objectif de cette étude est d’identifier l’influence de la géométrie d’un enfoncement seul et plus particulièrement sa profondeur sur la pression d’éclatement d’une canalisation. Afin de valider une règle purement empirique, qui prévoit une profondeur critique d’un enfoncement égale à 10% du diamètre du tube, une série d’essais mécaniques à été réalisée. En parallèle une analyse éléments finis a été menée pour comparer les résultats numériques et expérimentaux.
communication programmée pour mardi matin 11H50 salle A

n° 396 Conférence d'ouverture : Spiral rupture of thin sheet with a blunt object.

Victor Romero Enrique Cerda Benoit Roman
Laboratoire PMMH
Thin layers are commonly used in a wide kind of industrial products (from everyday packaging to airplanes) and are also frequently found in biological systems. The mechanics of thin sheets is rich and complex, with strong geometrical non-linearities leading for example to the intricate folds and singularities that we can observe in a crumpled sheet of paper. But here, we show that fracture in thin sheets can follow remarkably regular geometrical path. We have observed crack path that evolved from an initial notch a few millimeter wide into a logarithmic spiral that reached a meter in diameter. We present a model that explains the impressive regularity of this crack propagation.
communication programmée pour mardi après midi 13H40 salle A

n° 159 rupture de plaques minces : l'arrachage en lambeaux.

Benoit Roman Eugenio Hamm Pedro Reis Enrique Cerda
PMMH - CNRS/ESPCI/Paris6/Paris7
Lorsque l'on cherche à décoller du papier peint (ou un morceau de ruban adhésif) en tirant sur une languette, celle-ci se termine immanquablement en lambeau pointu, au lieu de permettre le décollement de tout le film adhésif. Nous étudions la formation de ces lambeaux expérimentalement et théoriquement. Est-il possible d'éviter ce désagrément?
communication programmée pour mardi après midi 14H20 salle A

n° 161 Développement d'une méthode hybride (expérimental et numérique) pour l'étude des champs de déplacements plans de plaques fissurées et chargées en mode I.

Stéphen Hedan Valéry Valle Mario Cottron
Laboratoire de Mécanique des Solides
Les études expérimentales et numériques ont permis de valider les conditions aux limites et la loi de comportement imposées dans le modèle numérique. Ainsi les effets tridimensionnels, de structures modifiant le comportement mécanique du spécimen expérimental apparaissent dans la modélisation numérique. Du fait des différences sur les champs de déplacements entre la théorie et l'expérimentale, des formulations empiriques ont été développées.
communication programmée pour mardi après midi 14H40 salle A

n° 320 Observation directe et analyse de la morphologie d'un front de fracture piégé dans une interface hétérogène

Davy Dalmas Etienne Barthel Damien Vandembroucq
Laboratoire Surface du Verre et Interfaces
Nous avons étudié le piégeage d’une fissure par une interface hétérogène lors d’un test de clivage. Pour différentes structurations macroscopiques simples, nous montrons que la morphologie du front de fissure peut être décrite par une approche perturbative du premier ordre. Cette description nous a permis de déterminer les ténacités locales dans les zones de piégeage ainsi que le taux de renforcement de l’interface. Ainsi, on obtient une mesure locale d'adhésion entre deux couches structurées.
communication programmée pour mardi après midi 15H00 salle A

n° 459 Evaluation of the integral invariants by optical techniques: experimental and numerical approaches

Mamadou Meite Octavian Pop Frédéric Dubois Joseph Absi
Laboratoire GEMH - GCD
The integral invariants of the elastic fracture mechanics are studied through a new numerical approach. This protocol allows to associate finite elements method with experimental method based on measures optical techniques. Real mechanical fields resulting from the experimental tests are exploited in the numerical model to predict the values of the integral invariants parameters.
communication programmée pour mardi après midi 15H40 salle A

n° 623 Caractérisation mécanique locale d’un point soudé d’acier à très haute résistance

Rémi Lacroix Arnaud Lens Jean Michel Bergheau Guillaume Kermouche Helmut Klöcker
Ecole des Mines de Saint Etienne
La compréhension des modes de rupture des points soudés d’aciers à Très Haute Résistance (THR) est un enjeu industriel important. Des essais de caractérisation locale sont développés, ainsi que l’observation in situ rupture d’ un point soudé. La quantification du comportement et de la rupture des différentes zones d’un point soudé devra permettre une meilleure compréhension de la soudabilité des aciers THR.
communication programmée pour mardi après midi 16H00 salle A

n° 866 Propagation bidimensionnelle de fissures

Ophélie Safont David Lebaillif Isabelle Randrianangaly André Langlet
Institut Prisme Université d'Orléans / Nexter Systems
Le modèle repose sur les intégrales de contour; il permet de déterminer l'angle de bifurcation des fissures sous chargements spécifiques. Nous présenterons l'application intégrée dans Abaqus, permettant de calculer la durée de vie de joints mécano-soudés. L’intérêt est de fournir un outil dont nous maîtrisons les hypothèses et le calcul, et de diminuer les coûts d'achats de licences pour l'entreprise.
communication programmée pour mardi après midi 16H20 salle A

n° 882 Analyse à cœur des champs de déplacement obtenus sur une éprouvette fissurée

Yoann Barranger Pascal Doumalin Jean-Christophe Dupré Arnaud Germaneau Valéry Valle
Laboratoire de Mécanique des Solides de Poitiers
La méthode de corrélation d’images volumiques (nommée DVC, Digital Volume Correlation) couplée avec la microtomographie à rayons X permet de déterminer les trois composantes de déplacement au cœur des matériaux. Ces techniques ont été employées pour étudier des éprouvettes fissurées SEN (Single Edge Notch) sollicitées en mode I afin de réaliser une comparaison et de quantifier les différences dans le volume entre les résultats expérimentaux et ceux obtenus à partir d’un modèle théorique.
communication programmée pour mardi après midi 16H40 salle A

n° 1195 Couplage analyse asymptotique/méthode à discontinuité forte pour l'étude à rupture en présence de perturbations géométriques.

Grégory Vial Virginie Bonnaillie-Noël Delphine Brancherie Marc Dambrine Sébastien Tordeux
ENS Cachan Bretagne
On s’intéresse à l’influence de micro-défauts de surface sur le comportement à rupture d'un matériau. On utilise une analyse asymptotique pour éviter un maillage raffiné de la géométrie à petite échelle. Une méthode à discontinuité forte permet alors de suivre le développement de fissures à partir des zones de concentration de contrainte générées par les perturbations géométriques. Une stratégie de transfert de champ basée sur des critères énergétiques est mise en œuvre pour assurer le couplage.
communication programmée pour mardi après midi 17H00 salle A

n° 1342 Finite element analysis of flexural cracking behavior of RC structures, strengthened by externally bonded CFRP

Dimitar Dontchev Todor Zhelyazov Jules Assih Alex Li Yves Delmas
Dpt Appl. Mech., Univ. Chemical Technology & Metallurgy
FE simulation of damage and crack initiation and propagation in RC structure, externally strengthened by CFRP will be presented. Constitutive law, based on the model of Mazars is used for the simulation of the non-linear concrete behavior. In the proposed incremental procedure the regions, affected by damage will be remeshed at each step and the initial mesh will be refined. Numerical results will be compared with experimental results obtained by CFRP strengthened RC beam subjected to a bending.
communication programmée pour mardi après midi 17H20 salle A

n° 384 Striction de l'acier 9Cr-1Mo modifié sollicité en fluage

Rattanak Lim Maxime Sauzay France Dalle Ivan Tournie Anne-Françoise Gourgues
CEA/Saclay
Nous étudions le fluage d'un acier 9%Cr-1%Mo modifié (de type P91) en fonction de la contrainte et de la température. Parmi les nombreux essais menés entre 475 et 600°C, l'un a donné lieu à rupture à 160000h à 500°C et un autre à 94000h à 600°C. Le modèle d'instabilité viscoplastique de Hart couplé à la loi de Norton permet de décrire l'évolution temporelle de la section en striction jusqu'à rupture. Le modèle prédit correctement les durées de vie pour les essais moins longs à basse température et les surestime pour les hautes températures.
communication programmée pour mardi après midi 17H40 salle A

n° 201 Transmission des contraintes dans les milieux granulaires solides

Vincent Topin Farhang Radjaï Jean-Yves Delenne
LMGC - UMR 5508
Nous nous basons sur une méthode sur réseau (Lattice Element Method ou LEM) pour simuler et analyser à l’échelle sub-particulaire les champs de contraintes dans des milieux granulaires solides constitués de particules de rigidité variable assemblées entre elles par une matrice remplissant partiellement les espaces interstitiels. Nous trouvons que les distributions des forces de contact déterminées à partir des contraintes sont similaires avec celles obtenues à l’aide d’une approche de type dynamique moléculaire (Discrete Element Method ou DEM) à l’échelle des particules. Ceci signifie que les propriétés bien connues des distributions des forces obtenues à l’aide des modèles classiques des matériaux granulaires, c’est à dire avec des particules rigides et sans matrice interstitielle, peuvent être étendues à des matériaux tels que le béton et les conglomérats comportant une phase particulaire percolée. Nous remarquons que les distributions de contraintes sont exponentielles au niveau des zones de contact et sont principalement guidées par la phase particulaire en compression et par la matrice en traction. Nous montrons également que les distributions sont de plus en plus large avec la diminution de la fraction volumique de matrice en tension alors qu’elles dépendent uniquement de la rigidité des particules en compression.
communication programmée pour mercredi matin 9H30 salle A

n° 450 Renforcement du verre par revêtement polymérique

Jérémie Teisseire Da Silva Claude Dalmas Davy Barthel Etienne
Surface du Verre et Interface - CNRS/Saint-Gobain
La tenue mécanique du verre étant conditionnée en partie par la présence de défauts surfaciques, plusieurs études montrent le rôle renforçant d’un revêtement. Nous nous sommes intéressés au cours de notre étude à l’impact du comportement mécanique d’un revêtement polymérique confiné sur le renforcement du verre et à la propagation d’une fracture renforcée. Nous cherchons ainsi à comprendre les mécanismes initiaux de la propagation d’une fracture renforcée et l’origine du renforcement.
communication programmée pour mercredi matin 9H50 salle A

n° 1047 Modélisation de critères de localisation : prédiction de l'orientation des bandes de localisation et tracé de courbes limites de formage

Guillaume Altmeyer Farid Abed-Meraim Tudor Balan
Laboratoire de Physique et de Mécanique des Matériaux
Différentes approches de modélisations ont été proposées pour prédire les phénomènes de localisation lors d’opérations de mise en forme de tôles métalliques par emboutissage. Des exemples de ces approches sont le principe de force maximum, les critères à deux zones et les analyses de bifurcation ou de stabilité. En l’absence de consensus relatif à leur choix et à l’étendu de leur domaine de validité, la présente étude se propose de formuler ces modélisations dans un cadre unifié, de mettre en évidence les liens théoriques pouvant exister entre elles et ensuite de valider ces observations par le tracé de courbes limites de formage et par la comparaison de l’orientation des bandes de localisation.
communication programmée pour mercredi matin 10H10 salle A

n° 287 Mécanismes d’endommagement de surfaces par un jet d’azote diphasique sous haute pression et basse température

Hicham Laribou Claude Fressengeas Véronique Jeanclaude Denis Entemeyer Abdel Tazibt
Laboratoire de physique et mécaniques des matériaux
Un jet d’azote sous haute pression (3000bar) et à basse température (150K), se présente comme une technologie propre et innovante de préparation et de traitement de surface. Nous cherchons donc à identifier, caractériser et modéliser les mécanismes d’endommagement de surface obtenus par l’impact de ce jet, puis à optimiser sa conception et son exploitation, pour une meilleure adaptation à différentes applications industrielles dans les domaines du décapage et du traitement de surfaces.
communication programmée pour mercredi matin 10H50 salle A

n° 699 Etude d'un modèle à gradient d'endommagement

Kim Pham Jean-Jacques Marigo Corrado Maurini
Institut Jean Le Rond d'Alembert
Nous étudions une barre cylindrique élancée, soumise à un chargement en traction et constituée d'un bimatériau: son coeur est élastique incassable tandis que sa périphérie extérieure est faite d'un matériau adoucissant élastique endommageable. On modélise celle-ci à l'aide d'un modèle à gradient d'endommagement. En suivant une approche variationnelle, nous étudions d'un point de vue théorique et numérique l'influence du coeur incassable sur l'évolution et la stabilité des solutions du système.
communication programmée pour mercredi matin 11H10 salle A

n° 165 Identification par d’émission acoustique des mécanismes d’endommagement du béton polymère au cours du fluage

Rachid Berbaoui Abderrahim El Mahi Rachid El Guerjouma
Laboratoire d'Acoustique de l'Université du Maine
L'endommagement et la rupture par fluage de béton à base polymère ont été étudiés d'un point de vue mécanique et par émission acoustique. Nous avons identifié les signatures acoustiques associées aux différents mécanismes d'endommagement du matériau. L’analyse de l’activité acoustique a permis de trouver une relation entre le temps à rupture et le temps de transition du fluage primaire. Ce résultat pourra être utilisé pour la prédiction de la rupture de ces matériaux.
communication programmée pour mercredi matin 11H30 salle A

n° 176 Un nouveau modèle couplé plasticité-endommagement anisotrope basé sur l’approche discrète et la méthode des fabric tenseurs

Liang Chen Jianfu Shao
Polytech’Lille et LML
Un modèle couplé plasticité-endommagement est proposé pour simuler une anisotrope inhérente et induite des matériaux. Il est basé sur l'approche discrète et sur la méthode des fabric tenseurs. La déformation macroscopique plastique et la dégradation des matériaux sont considérées comme le résultat du glissement le long des plans de faiblesse. Pour chacun de ces plans, le critère d’endommagement et la loi d’écrouissage plastique sont formulés dans le cadre de la thermodynamique irréversible.
communication programmée pour mercredi matin 11H50 salle A

n° 179 Régularisation d'un modèle élastoplastique par introduction d'un gradient d'endommagement

Madjid Almansba Khemais Saanouni Naceur Eddine Hannachi
ICD Université de Technologie de Troyes
Dans cette étude, un modèle élastoplastique à écrouissage isotrope couplé à un gradient d’endommagement est étudié. Un couplage fort comportement-endommagement basé sur l’hypothèse d'équivalence en énergie est utilisée pour décrire le comportement à écrouissage positif et négatif (adoucissement).
communication programmée pour mercredi après midi 13H40 salle A

n° 219 Modèle de prédiction de la rupture dans les couches d'oxyde

Li Li Delphine Brancherie Jérome Favergeon Jean-Marc Roelandt
Laboratoire Roberval, Université de Technologie de Compiègne
Dans le cadre de la protection des phénomènes de corrosion, la description des phénomènes d’endommagement des couches en proche surface constitue un enjeu important. L’approche proposée, prenant en compte les phénomènes physiques complexes mis en jeu lors de la croissance des couches, a pour but de décrire tous les scénarii de rupture en s’appuyant sur les méthodes à discontinuité forte pour gérer la fissuration des couches et un modèle d’interface pour reproduire la décohésion métal/oxyde.
communication programmée pour mercredi après midi 14H00 salle A

n° 261 Etude des mécanismes de rupture d'un assemblage boulonné

Thong Dang-Hoang Christophe Herbelot Abdellatif Imad
Laboratoire de Mécanique de Lille
Cette étude expérimentale et numérique traite de l’analyse du comportement et de la rupture d’un assemblage ponctuel (boulonné) soumis à un chargement statique de cisaillement. La technique de l’émission acoustique a été utilisée pour prédire la chronologie des différents mécanismes d’endommagement. Une mesure de champs de déformations par corrélation d’images a été mise en œuvre. Les cas étudiés ont été simulé par la technique des éléments finis 3D.
communication programmée pour mercredi après midi 14H20 salle A

n° 388 Intégration numérique d'une loi élastoplastique endommageable et adaptation de maillage

Rachid El Khaoulani Pierre-Olivier Bouchard
Mines ParisTech Centre de Mise en Forme des Matériaux
Notre étude propose un outil de simulation numérique pour prédire l’endommagement ductile et l’amorçage de la rupture dans une structure soumise à des grandes déformations plastiques. Un modèle de Lemaitre enrichi en formulation mixte a été implémenté, et la méthode non locale du gradient implicite a été utilisée pour s’affranchir de la dépendance à la discrétisation spatiale. Une stratégie d’adaptation de maillage anisotrope pilotée par un estimateur de l’erreur d’interpolation a été utilisée.
communication programmée pour mercredi après midi 14H40 salle A

n° 482 Analyse par diffraction de neutrons des contraintes inter-granulaires pendant le stade d’endommagement ductile

Benoit Panicaud Léa Le Joncour Andrzej Baczmanski Manuel François Chedly Braham
Université de Technologie de Troyes
La prise en compte de l’endommagement dans les modèles de comportement des matériaux métalliques est une nécessité si on veut pouvoir modéliser les procédés de mise en forme (emboutissage, poinçonnage, cisaillage…) à partir de leurs caractéristiques microstructurales. La caractérisation expérimentale du dommage est délicate, mais nécessaire afin de valider ces modèles. Dans cette étude, nous présentons l’analyse de la plasticité et de l’endommagement déduite à l’échelle des grains par des mesures effectuées par diffraction de neutrons (à ISIS, Didcot UK). A partir d’un modèle de comportement multi-échelles, la mesure de la déformation de chaque famille de plans inter-réticulaires permet de calculer les contraintes et surtout le dommage à l’échelle considérée.
communication programmée pour mercredi après midi 15H00 salle A

n° 853 Propagation de fissure et endommagement dans un milieu viscoélastique linéaire

Sy Tuan Nguyen Luc Dormieux Yann Le Pape Julien Sanahuja
Ecole Nationale des Ponts et Chaussées
La propagation d'une fissure est associée à un changement de nature des conditions aux limites sur la portion de frontière nouvellement créée. Cette situation interdit le recours à la transformation de Laplace pour la résolution des problèmes viscoélastiques linéaires. On développe donc une approche numérique en éléments finis permettant d'évaluer le taux de restitution d'énergie élastique, puis d'analyser la propagation. On aborde ensuite une extension à l'endommagement par microfissuration.
communication programmée pour mercredi après midi 15H40 salle A

n° 942 Utilisation d'un modèle d'endommagement avec une loi à taux limité en quasi-statique

Camille Le Mauff Pierre Ladevèze Gilles Lubineau
LMT - Cachan
Afin de prendre en compte les dégradations dans la simulation de structures composites, on peut utiliser le mésomodèle d’endommagement pour les composites stratifiées développé au LMT-Cachan depuis plus de vingt ans. Ce modèle est basé sur la mécanique de l’endommagement et permet de simuler l’évolution des dégradations au sein d’un stratifié. De la même façon que pour un matériau adoucissant, les chargements importants impliquent une localisation des déformations. L’objectif ici est d’étudier l’utilisation de l’effet retard, limiteur de localisation, dans un cas de chargement quasi-statique.
communication programmée pour mercredi après midi 16H00 salle A

n° 1280 Détection de l’endommagement mécanique par ultrasons

Mehrdad Emami Tabrizi Bernard Halphen Minh-Phong Luong Jean-Christophe Eytard
LMS
Cette communication présente une technique non destructive basée sur des caractéristiques de propagation d'ondes ultrasonores pour détecter l’endommagement dans les géomatériaux fragiles. Cette dernière utilise une technique de mise en œuvre spéciale de détection et une procédure de réduction de données spécifique pour analyser l'évolution des signaux d'impulsions d'ondes ultrasonores se propageant dans l’échantillon soumis à des chargements croissants en compression et traction uniaxiales.
communication programmée pour mercredi après midi 16H20 salle A

n° 104 Possible universal variable of control for monitoring catastrophic dominant brittle fracture

André Moura
Institute of Physical Chemistry
Brittle fracture is described as being a second-order phase transition and thus a critical phenomenon. Here, we describe an improved version of our previous modelling (Moura et al, J. Mech. Phys. Solids 2005, 2006) that takes into account not only the elastic energy release due to the discontinuous aspect of fracture giving rise to acoustic emissions but also the overall mechanical energy exchange in the sense of continuum mechanics via the change in volume.
communication programmée pour mercredi après midi 16H40 salle A

n° 1076 Elaboration d'une base de connaissances d'aide au diagnostic des ouvrages en béton

Ali Messabhia Naceur Hassounet Tarek Ninouh
Université de Tébessa
Le diagnostic de dégradation des ouvrages en béton est une tâche très importante. La base de connaissances servira à la formulation des règles permettant d’organiser, de rationaliser et d’optimiser ce processus. Son raisonnement permet d’identifier la plupart des dommages et phénomènes de dégradation d’origine chimique, mécanique ou de mise en œuvre. Elle permet également de se prononcer sur l’étendue du dommage, la nécessité d’intervention.
communication programmée pour mercredi après midi 17H00 salle A

n° 353 Prédiction de l'amorçage en fatigue plastique uniaxiale dans un acier inoxydable AISI 316L

Pengfei Mu Véronique Aubin
Equipe Mécanique et Matériaux, Ecole Centrale de Lille
L'amorçage en fatigue oligocyclique dans les alliages métalliques est lié aux orientations cristallines des grains de surface. Afin de prédire son apparition, le comportement élastoplastique d'un acier inoxydable austénitique est simulé à l'aide d'un modèle polycristallin, les paramètres sont identifiés. Une loi de localisation spécifique est utilisée pour déterminer les contraintes dans les grains de surface, un critère d'amorçage permet alors de prédire le nombre de cycles à l'amorçage.
communication programmée pour jeudi matin 10H00 salle A

n° 558 Modélisation du comportement en fatigue d’assemblages soudés de type naval

David Thevenet Carole Erny Jean-Yves Cognard Manuel Korner
LBMS - ENSIETA
Une méthode de prévision de la durée de vie en fatigue d’assemblages soudés basée sur l’utilisation d’un modèle d’endommagement a été développée. Appliquée à des plaques soudées bout-à-bout, elle a montré une bonne corrélation entre résultats expérimentaux et numériques. Il a donc été envisagé d’adapter cette méthode à des assemblages plus complexes. Ainsi, cette nouvelle étude, réalisée en collaboration avec DCNS, porte sur le comportement en fatigue de joints cruciformes et de panneaux raidis.
communication programmée pour jeudi matin 10H20 salle A

n° 585 Mesures et suivi d'endommagement en fatigue mécanique par corrélation d'images numériques

Jérémie Rupil Nicolas Malesys Ludovic Vincent François Hild
CEA / LMT Cachan
Des essais de fatigue mécanique ont été réalisés sur un acier inoxydable austénitique 304L dans lesquels la détection de l'amorçage de microfissures intragranulaires de surface et le suivi de leur propagation a été réalisé en utilisant des mesures de champ de déplacement obtenus par corrélations d'images numériques de la microstructure. Les résultats obtenus (comme les tailles et la densité de fissures) sont utilisés dans le développement d'un modèle d'endommagement en fatigue thermique.
communication programmée pour jeudi matin 10H40 salle A

n° 649 Caractérisation du comportement anisotrope en fatigue d’un acier forgé

Etienne Pessard Nicolas Guillemot Franck Morel Laurent Flaceliere
Arts et Métiers Paris Tech - LAMPA
Dans cette étude, différentes méthodes expérimentales sont employées pour déterminer le comportement anisotrope monotone et en fatigue d’un acier 25MnCrSiVB6 laminé: le METASCO MC. Ce matériau de microstructure bainitique a la particularité de posséder des inclusions allongées dans le sens du laminage. Des résultats d’essais de traction monotone et de résilience sont présentés. Concernant la caractérisation du comportement en fatigue, des résultats issus d’essais d’auto-échauffement et de fatigue classiques sont comparés et discutés.
communication programmée pour jeudi matin 11H20 salle A

n° 683 Propagation d'une fissure par fatigue dans un fil de câble d'haubannage

Virginie Perier Lamine Dieng Laurent Gaillet Siegfried Fouvry
LCPC Nantes
Les câbles du Génie Civil sont soumis à des sollicitations qui conduisent à deux principales causes de dégradations : la fatigue et la corrosion. On s'intéresse ici à la propagation d'une fissure dans un fil d'acier entaillé soumis à la fatigue. Cette étude est composée d'une partie expérimentale et d'une partie numérique. La propagation de fissure obtenue expérimentalement a été comparée à la loi de Paris. Les contraintes en fond de fissure ont été obtenues par la méthode des éléments finis.
communication programmée pour jeudi matin 11H40 salle A

n° 908 Par-delà la loi de Miner pour la modélisation de la fatigue des élastomères: théorie et expérimentation

Audrey Jardin Jean-Baptiste Leblond Daniel Berghezan
IJLRDA - UPMC
Des résultats d’expériences de fatigue sur des éprouvettes diabolos en élastomères présentent des disparités avec la loi de Miner. Un nouveau modèle heuristique est donc construit en introduisant un modèle d'endommagement mécanique continu qui décrit la fatigue au moyen d'un paramètre d'endommagement D, d’une loi d'évolution pour D et d’un paramètre semi-empirique représentant les écarts à la loi de Miner. De meilleures prédictions des résultats expérimentaux ont été obtenues avec ce modèle.
communication programmée pour jeudi matin 12H00 salle A

n° 1022 Prévision de la durée de vie résiduelle des structures fissurées en fatigue après réparation par la méthode du trou

Hao Wu Abdellatif Imad Noureddine Benseddiq Jaime De Castro
Polytech Lille
La prédiction de la durée de vie a été déterminée sur la base du modèle de Smith-Watson-Topper (SWT) dans le cas des structures fissurées après réparation par la méthode du trou. Il permet de tenir compte des contraintes moyennes non nulles qui ont un effet non négligeable sur les durées de vie en fatigue. La prévision de la durée de vie en fatigue, dans le cas d’une éprouvette fissurée, montre une bonne concordance avec les résultats expérimentaux.
communication programmée pour jeudi matin 12H20 salle A

n° 118 Effet de fissure courte sur la fermeture dans un acier inoxydable 304L

Kokleang Vor Christine Sarrazin-Baudoux Catherine Gardin Jean Petit
LMPM, UMR 6617 CNRS, ENSMA
La simulation de la propagation des fissures de faïençage thermique dans les structures nucléaires nécessite une connaissance précise du comportement d’une fissure courte. Cette étude porte sur la fermeture des fissures courtes 2D obtenues artificiellement dans un acier inoxydable 304L avec mise au point expérimentale et traitement du signal. Les résultats permettent de modéliser l’évolution de la fermeture en fonction de la longueur de fissure et l’amplitude du facteur d’intensité de contrainte
communication programmée pour jeudi après midi 14H00 salle A

n° 295 Propagation de fissure de fatigue avec effet d histoire dans les roues avec disques de frein flasques

Laetitia Gentot Sylvie Pommier Francis Cocheteux Wallerand D'Hardivilliers
Laboratoire de Mécanique et Technologies
La propagation des fissures par fatigue permet de définir les pas de maintenance des composants de sécurite des structures. Cette propagation étant particulierement sensible aux effets d' histoire du chargement un modèle de plasticité en pointe de fissure a été développé. Ce modèle de prévision des vitesses de fissuration par fatigue avec effet d'histoire sera appliqué à un cas industriel concret tel que la prévision des pas de maintenance des roues de train avec disques de frein flasques.
communication programmée pour jeudi après midi 14H20 salle A

n° 456 Etude de l’effet d’un pré-écrouissage sur la durée de vie d’un acier austénitique 304 L

Crescent Kpodekon Lakhdar Taleb Said Taheri
GPM - INSA de Rouen
Le travail s’intéresse aux effets de l’histoire de chargement sur la fatigue d’un acier 304L à 20°C. Des essais de traction-compression sont réalisés en 2 phases : la 1ère a pour but le pré-écrouissage (monotone ou cyclique) du matériau et dans la 2e on applique des cycles « réguliers » en contraintes ou en déformations contrôlées jusqu’à la rupture. Les résultats montrent l’effet du pré-écrouissage sur la durée de vie : bénéfique en contraintes contrôlées et néfastes en déformations contrôlées.
communication programmée pour jeudi après midi 14H40 salle A

n° 257 Une approche par invariants de la fatigue multiaxiale sous chargement complexe : prédiction de la durée de vie

Quoc Huy Vu Damien Halm Yves Nadot
Laboratoire de Mécanique et de Physique des Matériaux
Un critère de fatigue multiaxiale à grand nombre de cycles est construit sur des invariants du tenseur des contraintes macroscopique. La présence de J2,moy permet de refléter correctement l'effet de la phase sur la limite de fatigue d'un matériau. L'étude réalisée sur 119 essais valide la capacité de prédiction du critère. Un modèle d'endommagement intégrant ce critère est présenté, permettant de simuler la durée de vie dans le domaine de l’endurance limitée (100000 – 1 million cycles). Le modèle est identifié et validé à partir d’observations expérimentales réalisées sur un acier C35.
communication programmée pour jeudi après midi 15H00 salle A

n° 378 Extension d’un modèle de fissuration multi échelle en mode mixte (I+II) et mise en oeuvre dans un code XFEM.

Sophie Dartois Sylvie Pommier Pierre-Alain Guidault
LMT - Cachan
Un modèle de fissuration en mode mixte I+II, permettant de prendre en compte à l'échelle macroscopique le comportement élasto-plastique des aciers en pointe de fissure, a été intégré dans un code éléments-finis étendu (X-FEM) développé au LMT. Le code ainsi enrichi est ensuite utilisé pour prédire la réponse de structures fissurées à des chargements cycliques en mode mixte en tenant compte des effets mémoire liés au comportement élasto-plastique du matériau.
communication programmée pour jeudi après midi 15H20 salle A

n° 322 Conférence d'ouverture : Propagation de fissure et transition de dépiégeage : Effet du désordre microscopique

Davy Dalmas Anne Lelarge Damien Vandembroucq
Laboratoire Surface du Verre et Interfaces
Nous avons réalisés des mesures d'exposant de rugosité sur des faciès de rupture de verres de borosilicates démixés dans lesquels nous avons fait varier la taille caractéristique du désordre (i.e. taille des domaines de démixtion). Nous avons ainsi pu discuter le domaine de validité des prédictions de la théorie du piégeage. Au-delà de la discussion sur l'exposant de rugosité, nous montrons qu'il présente une transition critique liée à la taille de la structuration à l'échelle microscopique.
communication programmée pour jeudi après midi 16H00 salle A

n° 357 Gradient constitutive laws for brittle or quasi-brittle materials with micro-cracks

Thi Thanh Thao Pham Jia Li Rahdi Abdelmoula
LPMTM - Université Paris 13
A homogenization framework is established in order to construct constitutive equations for heterogeneous materials accounting for strain or stress gradients. The micro-crack density, the micro-crack size influence directly the global constitutive behavior. This is more accurately when the size of the heterogeneity is important enough such that the influence of the gradient terms of the far macroscopic field can not be neglected.
communication programmée pour jeudi après midi 16H40 salle A

n° 859 Modélisation par transition d’échelle « morphologique » de l’endommagement de composites particulaires fortement chargés. Visualisation numérique de l’évolution discrète des défauts et effets induits.

Carole Nadot-Martin Sophie Dartois Damien Halm André Dragon
Laboratoire de Mécanique et de Physique des Matériaux
Une technique de transition d’échelle dite Approche Morphologique est développée pour prédire la réponse de composites énergétiques s’endommageant par décohésion de leurs constituants. Des simulations sur une microstructure aléatoire illustrent les capacités de l’AM à décrire la forme de l’endommagement et ses effets aux deux échelles: chronologie d’apparition, position, orientation, et morphologie des défauts + visualisations 3D / effets unilatéraux, contribution aux déformations locales etc.
communication programmée pour jeudi après midi 17H00 salle A

n° 409 Identification d’un modèle à deux échelles probabiliste pour la prévision de la tenue à la fatigue polycyclique à partir de mesures d’auto-échauffement sous chargements cycliques

Cédric Doudard Anthony Ezanno Sylvain Calloch Thierry Millot Jean-Loup Heuzé
Laboratoire Brestois de Mécanique et des Systèmes (EA 4325)
La fatigue polycyclique est un phénomène masqué (la pièce reste élastique). Des approches à deux échelles sont donc développées pour décrire ce phénomène. Une des difficultés majeures de ces approches concernent l’identification du comportement de la phase microscopique. On propose, ici, l’utilisation de la mesure d’auto-échauffement sous chargements cycliques pour, d’une part, identifier ce comportement, et d’autre part, caractériser la population des sites où apparaît la microplasticité.
communication programmée pour jeudi après midi 17H20 salle A

n° 433 Eléments expérimentaux et numériques sur le couplage thermoplastique à l'échelle des grains d'un matériau métallique

Rian Seghir Eric Charkaluk Philippe Dufrenoy
Laboratoire de Mecanique de Lille - UMR CNRS 8107
L'endommagement par fatigue des métaux débute à l'échelle des grains. Nous accédons, grâce à un dispositif unique, à une mesure couplée des champs thermique et cinématique d'une même zone à une échelle micrométrique. Ces champs sont confrontés ici à des simulations numériques réalisées dans Abaqus et basées sur un couplage thermoplastique implanté par l'intermédiaire d'une UMat. L'évolution des températures prédites pour différentes lois d'écrouissage sera comparée aux résultats expérimentaux.
communication programmée pour vendredi matin 9H30 salle A

n° 524 Etude de la sertissabilité d'alliage d'aluminium pour la carrosserie automobile

Laurent Mattei Dominique Daniel Gilles Guiglionda Helmut Klöcker
Ecole nationale supérieure des Mines de Saint-Etienne
La caractérisation de la pliabilité d'alliage d’aluminium de la série 6xxx a été faite par pliage. Aucun paramètre macroscopique s’est révélé satisfaisant. Les mécanismes d’endommagement locaux ont été observés à l’EBSD et par mesure de déformation locale. Les tôles s’endommagent par la formation d’ondulations sur la peau externe en traction et de microbandes de cisaillement dans les grains. La formation de bandes de localisation de la déformation amenant à la fissuration des tôles a été observée.
communication programmée pour vendredi matin 9H50 salle A

n° 1154 Numérisation et application d'un nouveau modèle micromécanique d'endommagement de rupture ductiles

Jian Lin Toufik Kanit Djimédo Kondo Jian-Fu Shao
Laboratoire de Mécanique de Lille
Un critère macroscopique de plasticité des milieux poreux ductiles a été récemment formulé par Monchiet et al. (2007) dans le cadre des méthodes d'analyse limite. Ce critère améliore celui de Gurson (1977), en particulier dans le domaine des faibles triaxialités de contraintes. La présente étude vise à la mise en oeuvre numérique et l'évaluation d'un modèle formulé sur la base du nouveau critère. Nous présentons d'abord la formulation complète de ce modèle puis sa numérisation dans un code de calcul. Nous discutons ensuite des résultats obtenus en les comparant à des modèles existant.
communication programmée pour vendredi matin 10H10 salle A

n° 648 Modèle de Gurson à matrice de Coulomb et Drucker-Prager : solutions exactes sous chargement isotrope

Philippe Thoré Franck Pastor Joseph Pastor
Laboratoire LOCIE, POLYTECH'Savoie, Université de Savoie
Alors que la solution du problème d'analyse limite du modèle sphérique de Gurson - à matrice de von Mises et en symétrie sphérique - est bien connue, elle n'est pas, à notre connaissance, disponible dans les deux cas de chargement isotrope (traction, compression) pour les matrices de Coulomb et Drucker-Prager. Dans la présente note, nous établissons les solutions exactes en traction-compression isotropes pour une sphère creuse soumise à une traction ou compression isotrope externe. On fournit une comparaison avec des approches 3D par éléments finis du problème d'analyse limite. Il convient de mentionner que les solutions analytiques établies sont utiles non seulement en tant que solutions de référence mais qu'elles peuvent aussi servir comme partie de la solution générale en vitesses du modèle de la sphère creuse soumise à des sollicitations arbitraires.
communication programmée pour vendredi matin 10H50 salle A

n° 1249 Estimations et borne des propriétés élastiques macroscopiques des milieux fissurés avec contact unilatéral : approche en contrainte

Djimédo Kondo Luc Dormieux
Laboratoire de Mécanique de Lille, USTL
On aborde l'homogénéisation des milieux élastiques comportant des fissures fermées lisses dans le cadre de conditions aux limites uniformes en contrainte. Généralisant un résultat connu pour les fissures ouvertes, on montre que l'estimation diluée coïncide avec celle de Mori-Tanaka. Dans le but d'étudier le rôle de la distribution spatiale des fissures, on formule ensuite une approche variationnelle en contrainte duale de celle de Ponte-Castaneda et Willis (1995). On présente finalement des applications au cas d’un système de fissures fermées parallèles.
communication programmée pour vendredi matin 11H10 salle A