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Modelisation De La Propagation Instable Et Limitee De Fissure Dans Les Zones Locales Fragiles
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Book Synopsis Modélisation de la propagation instable et limitée de fissure dans les zones locales fragiles by : Haithem Adouani
Download or read book Modélisation de la propagation instable et limitée de fissure dans les zones locales fragiles written by Haithem Adouani and published by . This book was released on 2008 with total page 167 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Assurer l’intégrité des structures et composants industriels de grande taille passe par la considération de la présence de défauts et par la détermination des conditions d’amorçage, de propagation et d’arrêt des fissures dues à la présence de ces défauts. Notre étude est motivée par la prédiction de la propagation quasi-statique et dynamique de fissures dans les composants industriels de grande taille. Il s’agit d’étudier l’extension instable de ces fissures lorsqu’elles s’amorcent dans des zones locales fragiles. Le phénomène dit de « pop-in » peut alors être observé. Au cours de cette étude, nous analysons le phénomène du pop-in en développant une approche numérique appropriée. La fissuration est modélisée par la théorie de la zone cohésive. Dans notre étude, nous avons choisi d’utiliser des éléments finis d’interface pour représenter les fissures. Ces éléments sont développés dans un code éléments finis orienté objets. Le comportement mécanique de ces éléments d’interface est régi par une loi de comportement cohésive adoucissante développée pour évaluer l’endommagement et la rupture des matériaux étudiés. Le développement de la loi de comportement cohésive a nécessité la mise en place de solveurs statiques et dynamiques non-linéaire appropriés et efficaces, basés sur la méthode de Newton modifiée et sur la méthode de Galerkin discontinue en temps. Le développement de ces outils numériques a été testé et validé par des calculs numériques sur éprouvettes CT. Enfin, l’application sur une structure de grande taille, des différents outils numériques développés et validés sur des éprouvettes d’essai, est présentée.
Book Synopsis Mécanique de propagation et de bifurcation des fissures by : RECHONaman
Download or read book Mécanique de propagation et de bifurcation des fissures written by RECHONaman and published by Lavoisier. This book was released on 2012-04-16 with total page 306 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les objectifs de la mécanique de la rupture sont double, d'une part ils concernent la description des champs mécaniques au voisinage de la pointe de la fissure et les énergies qui leur sont associées et d'autre part, ils traitent de l'évaluation de la nocivité d'une fissure en terme de la propagation de celle-ci. Deux champs d'étude constituent la structure de cet ouvrage, l'un relatif à la modélisation de la singularité induite par la pointe d'une fissure qui est relatée dans le premier tome intitulé : Modélisation des champs mécaniques en pointe de fissure et des singularités. Après un premier volume intitulé "Mécanique de la rupture par fissuration", ce deuxième tome traite des critères de propagation et de bifurcation de fissure en milieu élastique et élastoplastique sous des chargements monotones (Rupture fragile) et dynamique (Rupture par Fatigue). Les solutions analytiques obtenues ne peuvent pas être utilisées dans les structures à géométrie et conditions aux limites variées, alors il sera nécessaire de faire appel aux méthodes d'analyse numérique et plus particulièrement à la méthode des éléments finis. Deux chapitres abordent ces applications numériques : l'un, en tome I, relatif à l'introduction au calcul par éléments finis des structures fissurées et l'autre, dans le tome II traitant de la prévision de la rupture par fissuration des éléments de structures métalliques soumises à la fatigue.
Book Synopsis Un modèle lattice pour simuler la propagation de fissures sous l'effet d'une injection de fluide dans un milieu hétérogène quasi-fragile by : Vincent Lefort
Download or read book Un modèle lattice pour simuler la propagation de fissures sous l'effet d'une injection de fluide dans un milieu hétérogène quasi-fragile written by Vincent Lefort and published by . This book was released on 2016 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette thèse vise à développer un modèle numérique de type lattice permettant de simuler la propagation de fissures sous l'effet d'une injection de fluide dans un milieu hétérogène quasi-fragile. Si la finalité de l'étude concerne l'étude de matrices rocheuses naturelles, dans les différentes parties du manuscrit détaillée ci-après et dans un souci de validation, le modèle a été régulièrement confronté à des résultats expérimentaux obtenus sur des matériaux cimentaires similaires à des roches naturelles en termes de comportements mécaniques et de transport mais présentant des hétérogénéités mieux contrôlées. La première partie du document est dédiée à l'étude du processus de fissuration caractéristique des matériaux quasi-fragiles présentant une zone d'élaboration. Un outil d'analyse statistique basé sur les fonctions de Ripley et permettant d'extraire une longueur caractéristique à partir d'un nuage de points -- lieux d'un endommagement mécanique -- et présenté. Il est ensuite utilisé dans le cadre d'essais numériques et expérimentaux de rupture par flexion 3 points sur des éprouvettes de bétons. Les résultats montrent que le modèle numérique de type lattice est capable de rendre compte à la fois du processus global de fissuration mais également du processus local de fissuration. Par ailleurs, cet outil permet également de montrer l'influence du mode de sollicitation sur le développement de l'endommagement au sein d'une structure. La deuxième partie du document présente une loi de comportement élasto-plastique endommageable représentative du comportement de joints. L'originalité du modèle réside dans le couplage entre l'endommagement sous sollicitation normale et la plasticité sous sollicitation tangentielle. Cette nouvelle loi permet de reproduire correctement des résultats d'essais de cisaillement indirects effectués sur des joints de plâtre séparant des épontes en mortier alors qu'un modèle de Mohr-Coulomb classique ne le permet pas. La troisième partie est dédiée à l'introduction d'un couplage hydromécanique complet dans le modèle lattice utilisé précédemment. Le couplage hydromécanique est introduit au travers du comportement poromécanique du milieu basé sur une description mécanique-hydraulique duale et intrinsèque du modèle lattice. La contrainte totale fait le lien entre la contrainte mécanique du lattice mécanique et la pression de pore du lattice hydraulique au travers du coefficient du Biot du milieu alors que la perméabilité locale pilotant le gradient de pression hydraulique est indexée sur les ouvertures locales de fissures estimées au travers du lattice mécanique. Les résultats obtenus par ce modèle hydro-mécanique dual ont été confrontés à des solutions analytiques données dans la littérature pour des fissures de type "bi-wings", et il est montré que les deux approches sont cohérentes pour une fissure parfaitement rectiligne. Après les différentes étapes de validation du modèle présentées dans les parties précédentes, la quatrième et dernière partie est dédiée à la simulation numérique du couplage hydromécanique sous-jacent à la propagation libre d'une fissure propageant sous l'effet d'une injection de fluide et de son interaction avec un joint rocheux naturel. Les trajets de fissuration, non maillés a priori, et les profils de pression au sein de la matrice poreuse sont obtenus et comparés en fonction de l'inclinaison du joint rocheux. Par ailleurs, le traitement statistique concernant les lieux d'endommagement développé en première partie est repris ici afin de caractériser l'évolution des longueurs de corrélation entre point s'endommageant au cours de la propagation de la fissure et de son interaction avec le joint. Il est montré que le modèle hydromécanique lattice permet de représenter différent mécanismes de ré-initiation de fissure à partir d'un joint suivant son inclinaison.
Book Synopsis Modélisation de la propagation dynamique de fissure by : Yann Tamim Carin
Download or read book Modélisation de la propagation dynamique de fissure written by Yann Tamim Carin and published by . This book was released on 2000 with total page 141 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Nous proposons des méthodes d'analyse afin de caractériser les matériaux vis a vis de la propagation dynamique de fissure en rupture fragile. ainsi, nous avons développe un modèle unidimensionnel pour déterminer les premières conditions favorables ou défavorables a la propagation. puis une méthode hybride a été mise au point permettant de rechercher des critères. elle associe une simulation numérique bidimensionnelle et un dispositif expérimental. son application au pmma a mis en évidence les effets de la structure et de la vitesse de la fissure sur la réponse. l'approche unidimensionnelle consiste a analyser un système de poutre type double cantiler beam constitue d'un matériau élastique, linéaire et homogène. le développement analytique permet de définir des critères de propagation. une dépendance vis a vis de l'histoire du chargement et de celle de la fissure (position et vitesse) a été mise en évidence. la résolution numérique des équations ainsi obtenues montre que la fissure est freinée voire même arrêtée par l'arrivée d'un front d'onde de réflexion sur la pointe de fissure. la partie expérimentale est réalisée sur un système de barres d'hopkinson synchronise avec un système de photographie rapide qui donne l'évolution de la fissure. deux géométries spécifiques de l'éprouvette (plaque avec un coin et plaque trouée) sont étudiées. les résultats sont en concordance avec le modèle numérique en mettant bien en évidence l'arrêt de la propagation a l'arrivée d'un front d'onde puis son redémarrage. des vitesses de propagation de fissure jusqu'a 350 m/s sont observées. le passage des équations de l'elastodynamique linéaire au cas bidimensionnel se fait par l'utilisation d'un modèle numérique par éléments finis. une méthode de relâchement progressif des nuds a été mise au point pour simuler la propagation de fissure. les résultats confrontes a l'expérimental confirment l'importance du critère qui ne peut pas être une constante.
Book Synopsis Simulation of time-dependent crack propagation in a quasi-brittle material under relative humidity variations based on cohesive zone approach by : Ngoc Anh Phan
Download or read book Simulation of time-dependent crack propagation in a quasi-brittle material under relative humidity variations based on cohesive zone approach written by Ngoc Anh Phan and published by . This book was released on 2016 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette thèse est consacrée à la simulation du comportement à la rupture de bois sous des chargements à long terme et sous des conditions d'Humidité Relatives (HR) de l'air variables. Il est connu que le bois est un matériau fortement hygroscopique, ses propriétés mécaniques et de rupture sont en effet très dépendantes de sa teneur en eau. En outre, la stabilité d'une fissure existante dans un élément structural peut être fortement influencée parles variations, en particulier brusques, d'humidité relative qui peut conduire à la rupture inattendue de l'élément.L'approche thermodynamique proposée intègre l'effet de mécanosorption dans l'expression analytique de la déformation, en découplant les déformations mécaniques et celles dues au comportement mécanosorptif du matériau. En outre, la rupture quasi-fragile du matériau boisest traduite par un modèle de zone cohésive dont les paramètres de cohésion sont fonctions de la teneur en eau afin de simuler l'effet de l'humidité sur les propriétés de rupture. Sur cette base, une formulation incrémentale permet l'intégration de l'effet des variations soudaines d'humidité relative (autrement dit, le choc hydrique) sur la zone d'élaboration(zone cohésive) en introduisant un champ de contraintes supplémentaires le long de cette zone. Fonction de la variation de HR, ce champ de contraintes supplémentaires dépend de l'état de contrainte et de l'ouverture de la fissure le long de la zone cohésive, mais également de l'humidité en pointe de fissure (matériau non endommagé). Dans l'analyse par éléments finis, un opérateur tangent algorithmique est utilisé pour résoudre le problème non linéaire en combinant le modèle de mécanosorption et le modèle de zone cohésive et en intégrant l'effet du choc hydrique.La simulation du comportement d'une éprouvette entaillée soumise à un chargement constant et à des variations cycliques de HR montre un fort couplage entre le comportement mécanosorptif et l'effet du choc hydrique HR sur la zone d'élaboration. Ce couplage entraîne une augmentation de la propagation des fissures et conduit à une fissuration plus précoce par rapport à celle obtenue à partir du modèle de mécanosorption seul ou à partir du modèle de zone cohésive en intégrant l'effet des variations soudaines de HR. En outre, le couplage entre le modèle mécanosorptif et le modèle de zone cohésive en intégrant l'effet du chochydrique montre l'intérêt d'une telle approche numérique pour décrire le comportement complexe des éléments de charpente en bois soumis à des conditions climatiques variables,comportement qui ne peut être prédit par une simple superposition des deux modélisations.
Book Synopsis Modélisation de la rupture d'un milieu fragile soumis à l'injection d'un fluide visqueux by : Rogers Bill Cordova Hinojosa
Download or read book Modélisation de la rupture d'un milieu fragile soumis à l'injection d'un fluide visqueux written by Rogers Bill Cordova Hinojosa and published by . This book was released on 2018 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La propagation d'une fissure chargée par un écoulement de fluide visqueux est un phénomène complexe où la compréhension des phénomènes mécaniques mis en jeu en pointe de fissures reste encore partielle. C'est le cas de la zone de décollement entre le solide et le fluide qui apparaît pour un certain choix de débit d'injection, de viscosité du fluide et de ténacité du matériau. Cette thèse propose une modélisation simplifiée de ce problème d'interaction fortement couplé. Dans un premier chapitre, on étudie un modèle simplifié unidimensionnel de film élastique collé sur un substrat rigide et on considère une injection de fluide visqueux entre le film et le substrat. On suppose que la propagation de la fissure est régie par la loi de Griffith. On néglige l'existence du retard possible entre le fluide et le solide et on choisit une loi de comportement non-linéaire pour le fluide visqueux. A partir d'une analyse asymptotique pour une faible viscosité, on établit une solution approchée du problème. On montre que le champ pression est singulier en pointe de fissure et on montre l'influence du débit d'injection sur la cinétique du trajet de fissuration. Dans le deuxième chapitre on propose de prendre en compte l'existence de la zone de décollement en modifiant la formulation du modèle et en le réécrivant sous la forme d'un problème d'optimisation en temps discret où les zones de décollement font partie des inconnues du problème. On valide la formulation proposée sur l'exemple analytique de l'écrasement d'une goutte par une barre rigide. On montre ensuite que cette formulation et l'algorithme lié à son implémentation sont capables de gérer l'évolution de l'écrasement de plusieurs gouttes de forme quelconque en capturant correctement les phase d'étalement des gouttes ainsi que de leur coalescence. On étend ensuite cette formulation au cas de l'écrasement d'une goutte par un film élastique. Dans le dernier chapitre, on examine la validité de l'hypothèse de lubrification utilisée en fracturation hydraulique. A l'aide de la méthode de développement asymptotique, on construit une équation de Reynolds régularisée avec des termes de gradient supérieur tenant compte de la variation spatiale de la hauteur des parois. On compare alors le comportement des champs de pression donnés par les équations de Reynolds classique et régularisée sur des exemples d'écoulement entre des conduits de formes multiples.
Book Synopsis Etude de la résistance au choc et des mécanismes d'amorçage et de propagation rapide de fissures dans les P.E.H.D. by : Amar Kifani
Download or read book Etude de la résistance au choc et des mécanismes d'amorçage et de propagation rapide de fissures dans les P.E.H.D. written by Amar Kifani and published by . This book was released on 1987 with total page 194 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L’objet de ce travail est d’examiner les mécanismes d’amorçage et d’instabilité de la propagation de fissures dans les P.E.H.D. Le comportement en fissuration très rapide a été étudié à l’aide d’essais en choc instrumenté sur des éprouvettes de flexion trois points entaillées. L4étude a porté sur l’influence de la vitesse d’impact, de la température et de l’épaisseur sur la ténacité et les modes de propagation stable et instable. Les mécanismes d’amorçage et d’instabilité ont été étudiés en évaluant les vitesses de propagation stable et instable et en examinant les faciès de rupture. A température ambiante, ces produits présentent une zone de propagation stable et des lèvres ductiles importantes. Il a été donc été nécessaire caractériser ces produits par une courbe R. Le modèle de T. VU-KHANH valable pour les matériaux semi-ductiles a été appliqué pour ces produits. Les conclusions suivantes peuvent être proposées : -La longueur de la propagation stable est indépendante de la longueur initiale de l’entaille. Elle diminue lorsque la vitesse de sollicitation augmente ou lorsque la température diminue. -La vitesse de propagation stable augmente peu avec l’avancée de la fissure. – La vitesse de propagation instable est constante pour chaque produit. –Dans la phase stable la fissure avance par rupture des craquelures. Dans cette zone la dimension des microvides et l’épaisseur des fibrilles diminuent avec la température. –La zone de propagation instable montre des étirements ductiles moins importants que ceux de la phase stable. En conclusion, le critère de choix des matériaux (de même famille) ayant un comportement semi-ductile en choc, comme les PEHD peut être basé sur la ténacité car le produit à ténacité élevée présente une énergie moyenne de propagation stable faible et une énergie de propagation instable importante se traduisant par une phase de propagation stable importante et une phase de propagation instable faible. Ainsi, le meilleur produit (le moins propageant) est celui qui présente une phase de propagation stable importante.
Book Synopsis Modélisation discrète de la rupture quasi-fragile by : Margaux Sage
Download or read book Modélisation discrète de la rupture quasi-fragile written by Margaux Sage and published by . This book was released on 2021 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Bien que de nombreux travaux se soient intéressés à la modélisation des mécanismes de rupture des matériaux fragiles et quasi-fragiles, des lacunes dans la compréhension des processus de rupture persistent. Dans le but de progresser sur la compréhension de ces mécanismes, le travail de recherche mené dans le cadre de cette thèse consiste en la combinaison de plusieurs méthodes largement utilisées pour modéliser les problèmes de rupture. En effet, le modèle développé dans cette thèse s'inspire de la mécanique non linéaire de la rupture, en particulier les modèles de zone cohésive, couplée à une méthode numérique discrète. Ce modèle consiste en particulier en l'introduction, dans le code aux éléments discrets GranOO, d'un lien cohésif de type poutre endommageable de lattice dont l'endommagement et par conséquent la rupture sont pilotés énergétiquement. Les équations issues de la théorie des poutres d'Euler-Bernoulli régissant le comportement des liens sont ainsi enrichies d'une phase adoucissante, inspirée des modèles de zone cohésive, s'appuyant sur une équivalence entre les cinématiques de la poutre d'Euler-Bernoulli et les modes de ruptures conventionnels. Cette équivalence conduit à la définition de deux pseudo-modes de rupture. Le premier nommé pseudo Mode I est basé sur l'élongation du premier ordre de la poutre de lattice liée aux sollicitations de traction tandis que le pseudo Mode II est quant à lui basé sur les élongations du second ordre engendrées par les sollicitations de flexion, cisaillement et torsion.Le caractère atypique de ce modèle a mené à de solides phases de calibration et validation. Dans un premier temps, le modèle est calibré par l'intermédiaire de deux essais, un essai de traction simple et un essai de compression simple menés sur un matériau quasi-fragile de type mortier (béton de sable). La modélisation de l'essai de compression montre alors une prédisposition du modèle à rendre compte de l'effet des conditions aux limites de l'essai sur les chemins de fissuration qui sera plus amplement vérifiée par la suite.Dans un second temps, le modèle est éprouvé via la simulation d'un essai de traction-compression et d'un essai brésilien permettant de vérifier la capacité du modèle à rendre compte respectivement de l'effet unilatéral et de la cinétique de propagation de fissure. Enfin, le modèle de poutre endommageable de lattice est confronté à des essais expérimentaux plus complexes. D'une part, les différents essais proposés dans le benchmark Carpiuc sont simulés. La simulation d'éprouvettes de mortier entaillées soumises à des sollicitations simultanées de traction, cisaillement et flexion permettent d'évaluer les capacités du modèle à décrire des chemins de fissuration (bifurcation et branchement) et des cinétiques de ces chemins cohérents avec les résultats expérimentaux. Enfin, un essai de Traction-Compression cyclé sur une éprouvette de béton entaillée est simulé. Les mécanismes de refermeture de fissure et l'effet unilatéral sont décrits de manière satisfaisante.
Book Synopsis Modélisation de la fissuration fragile par une formulation mixte hybride by : Hakim Boulazreg
Download or read book Modélisation de la fissuration fragile par une formulation mixte hybride written by Hakim Boulazreg and published by . This book was released on 1991 with total page 126 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Dans le cadre de l'analyse de la rupture fragile, le taux de restitution d'énergie caractérise l'énergie accumulée à la pointe de la fissure. Associé à une valeur critique expérimentale, il constitue le paramètre essentiel de l'initiation de la propagation de fissure. Le calcul de ce taux de restitution d'énergie peut être abordé par des méthodes variationnelles qui constituent la base de formulation des différents modèles de calculs par éléments finis. Les méthodes numériques classiques aux déplacements ne peuvent pas prendre en compte le phénomène de singularité en contraintes qui se produit au fond de fissure, elles nécessitent un raffinement de maillage pour une bonne approximation. La formulation mixte hybride, en permettant de choisir le champ de déplacement et le champ de contraintes de manière indépendante, donne à l'utilisateur la possibilité d'introduire cette singularité dans le champ de contraintes de l'approximation numérique. Un super élément mixte hybride est placé autour de la fissure. Ce choix constitue un avantage important dans la modélisation car alors le raffinement du maillage n'est plus indispensable. Cet élément hybride est raccordé à des éléments finis aux déplacements. L'assemblage et la résolution globale s'effectuent comme dans un cas classique. Le champ de contraintes donné par cet élément particulier fournit directement les coefficients de concentration de contraintes. Une première évaluation du taux de restitution d'énergie est possible, à partir de ces facteurs de concentration, par une méthode d'identification. Nous développons dans ce travail une seconde méthode de calcul du taux de restitution d'énergie, à l'aide d'une intégrale de contour, similaire dans son principe à l'intégrale de Rice, mais formulée ici dans le cadre du principe variationnel mixte hybride de Pian. Pour tester la performance de l'intégrale , une comparaison est réalisée entre nos résultats et d'autres solutions analytiques ou numériques.
Book Synopsis Contribution à la résolution de problèmes tridimensionnels de fissuration fragile. Vers l'utilisation d'un modèle non-local de comportement élastique by : Martin Schwartz
Download or read book Contribution à la résolution de problèmes tridimensionnels de fissuration fragile. Vers l'utilisation d'un modèle non-local de comportement élastique written by Martin Schwartz and published by . This book was released on 2012 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Au cours de cette thèse, nous avons développé un outil numérique, basé sur une formulation intégrale en éléments de frontière, qui permet une analyse classique du comportement d'une fissure 3D soumise à des sollicitations mécaniques complexes. Cet outil industriel est destiné à être intégré dans un code de calcul à usage industriel. Dans le but d'appréhender l'impact de la microstructure sur le comportement en fissuration fragile, nous nous sommes intéressés aux modèles de comportement non local. Nous avons commencé par adopter le modèle de comportement élastique non local de Eringen, qui permet de décrire plus finement le comportement élastique au voisinage de la fissure en prenant en compte les interactions à longue distance au sein du matériau. Cette modélisation du comportement conduit, contrairement à l'approche classique, à un un champ de contrainte fini sur le front de la fissure et localement maximal en avant du front. Ces résultats montrent qu'il est possible de prévoir la stabilité et la direction de propagation de la fissure à l'aide d'un critère plus simple et plus naturel, basé sur les variations du champ de contrainte au voisinage du front de la fissure. La stratégie numérique adoptée permet de traiter indifféremment des cas de fissure en traction, compression, cisaillement ou sollicitation mixte. L'intérêt de l'approche non-locale étant clairement démontré, nous avons considéré la version améliorée du modèle de Eringen telle que proposée par Polizzotto. Cette modélisation est la plus appropriée pour les milieux finis et requiert une mise en oeuvre numérique particulière. Les bases d'une méthodologie numérique, initiée par R. Kouitat ont été établies. Cette méthode est fondée sur un couplage des éléments de frontière avec une méthode de collocation par points d'équations aux dérivées partielles. Les premiers résultats obtenus dans ce cadre sont très encourageants et montrent qu'il sera effectivement possible de traiter le phénomène irréversible de fissuration de la même façon que les problèmes de plasticité
Book Synopsis Modélisation de la propagation de fissure dans les aubes de turbines monocristallines by : Jean-Luc Bouvard
Download or read book Modélisation de la propagation de fissure dans les aubes de turbines monocristallines written by Jean-Luc Bouvard and published by . This book was released on 2006 with total page 294 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L’objectif de ce travail a tout d’abord été de développer une méthodologie de simulation numérique de propagation de fissure, en appliquant une approche couplée en chargement cyclique. On s’est intéressé, plus particulièrement, à l’utilisation d’éléments de zones cohésives couplés à une loi de comportement spécifique, afin de simuler, sans discontinuité, et avec un caractère prédictif, l’avancée d’une fissure. Enfin, nous avons établi un modèle phénoménologique de propagation, dans le cadre de la Mécanique Linéaire de la rupture, qui rend compte des effets de fissure courte et, à haute température, des effets de fluage et d’oxydation sur la vitesse de propagation par fatigue. L’objectif de ce modèle est de fournir aux Bureaux d’Etudes un outil rapide et facile à mettre en œuvre afin de dimensionner des pièces industrielles telles que les aubes de turbines. Cette étude, très riche en termes de résultats expérimentaux de propagation de fissure, a permis de développer une approche locale basée sur les modèles de zones cohésives pour la simulation numérique de la propagation de fissure. Mais les perspectives futures de l’application de telles méthodes sont de pouvoir fournir des informations sur le couplage complexe qui existe entre la plasticité en pointe de fissure et le phénomène de propagation qui permettront d’enrichir des modèles phénoménologiques applicables en Bureaux d’Etudes
Book Synopsis Méthode XFEM pour la Modélisation de grandes propagations de fissure en déchirure ductile by : Anita Simatos
Download or read book Méthode XFEM pour la Modélisation de grandes propagations de fissure en déchirure ductile written by Anita Simatos and published by . This book was released on 2010 with total page 184 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le mécanisme de la déchirure ductile est lié à la nucléation, la croissance et la coalescence de cavités au sein des aciers. C’est pourquoi la modélisation de ce type de rupture doit, en général, être menée à l’aide de critères basés sur des grandeurs locales qui permettent de bien prendre en compte l’histoire de la triaxialité des contraintes et du chargement sur le processus de rupture. Pour ces calculs, le choix de l’approche locale de la mécanique de la rupture semble donc être naturel. Cependant, si ce type de modèle est très bien validé d’un point de vue ‘physique’, il se heurte à des difficultés de mise en œuvre numérique (présence d’éléments distordus ou de rigidité nulle) difficilement contournables qui limitent souvent la modélisation de la propagation de fissure en déchirure ductile à quelques mm. Pour pouvoir appliquer ces modèles sur des cas industriels, il est donc nécessaire d’étendre leur domaine de stabilité numérique, notamment pour les composants de tuyauterie nucléaire qui sont de grandes dimensions et peuvent tolérer de grandes propagations en déchirure ductile (plusieurs dizaines de mm) avant d’atteindre le chargement à l’instabilité. L’objectif de cette thèse est donc de développer un outil permettant d’étendre le domaine d’application numérique des modèles d’approche locale pour la rupture ductile aux grandes propagations de fissure en déchirure ductile. L’outil développé est un modèle de zone cohésive (modèle de fissure dont les lèvres sont reliées par une loi de comportement) dont la loi de comportement est identifiée de manière à être cohérente avec le modèle d’approche locale choisi. La cohérence du modèle de zone cohésive avec le modèle d’approche locale est obtenue par une construction incrémentale de la loi cohésive qui permet d’assurer l’équivalence du travail plastique et de la réponse mécanique des deux modèles dans le cas d’une traction uniaxiale, qui est assez proche de la sollicitation observée en déchirure ductile. L’extension du domaine d’application du modèle d’approche locale est permise par son utilisation couplée avec le modèle de zone cohésive cohérent dans le cadre de la méthode des éléments finis étendue (XFEM). L’utilisation de cette méthode Eléments Finis est un point clé de l’approche proposée dans ce mémoire. Elle permet en effet l’introduction d’une discontinuité mobile, dans notre cas le modèle de zone cohésive, au cours du calcul et ce de manière indépendante du maillage de la structure étudiée. Pour son application à la déchirure ductile, une extension aux problèmes non linéaires géométriques et matériaux a été mise en œuvre. Les problèmes traités dans ce mémoire supposent la préexistence d’une fissure. Ainsi, la zone cohésive est insérée puis étendue suivant la vérification d’un critère local défini en termes de fraction volumique de cavités testé en avant de la pointe de la fissure puis de celle du modèle de zone cohésive. Le niveau du critère est choisi de telle sorte que ce soit le modèle d’approche locale qui modélise la part principale du processus d’endommagement afin de permettre une prise en compte optimale des effets de la triaxialité des contraintes. La méthode proposée a été appliquée au modèle de Rousselier pour la rupture ductile dans le cadre XFEM de Cast3M le programme Eléments Finis pour la mécanique du CEA.
Book Synopsis Notch Effects in Fatigue and Fracture by : G. Pluvinage
Download or read book Notch Effects in Fatigue and Fracture written by G. Pluvinage and published by Springer Science & Business Media. This book was released on 2012-12-06 with total page 361 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: As Directors of this NATO Workshop, we welcome this opportunity to record formally our thanks to the NATO Scientific Affairs Division for making our meeting possible through generous financial support and encouragement. This meeting has two purposes: the first obvious one because we have collected scientists from East, far East and west to discuss new development in the field of fracture mechanics: the notch fracture mechanics. The second is less obvious but perhaps in longer term more important that is the building of bridges between scientists in the frame of a network called Without Walls Institute on Notch Effects in Fatigue and Fracture". Physical perception of notch effects is not so easy to understand as the presence of a geometrical discontinuity as a worst effect than the simple reduction of cross section. Notch effects in fatigue and fracture is characterised by the following fundamental fact: it is not the maximum local stress or stress which governs the phenomena of fatigue and fracture. The physic shows that a process volume is needed probably to store the necessary energy for starting and propagating the phenomenon. This is a rupture of the traditional "strength of material" school which always give the prior importance of the local maximum stress. This concept of process volume was strongly affirmed during this workshop.
Book Synopsis Discrete Element Method to Model 3D Continuous Materials by : Mohamed Jebahi
Download or read book Discrete Element Method to Model 3D Continuous Materials written by Mohamed Jebahi and published by John Wiley & Sons. This book was released on 2015-02-26 with total page 198 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Complex behavior models (plasticity, cracks, visco elascticity) face some theoretical difficulties for the determination of the behavior law at the continuous scale. When homogenization fails to give the right behavior law, a solution is to simulate the material at a meso scale in order to simulate directly a set of discrete properties that are responsible of the macroscopic behavior. The discrete element model has been developed for granular material. The proposed set shows how this method is capable to solve the problem of complex behavior that are linked to discrete meso scale effects.
Book Synopsis Groundwater Recharge from Run-off, Infiltration and Percolation by : K.-P. Seiler
Download or read book Groundwater Recharge from Run-off, Infiltration and Percolation written by K.-P. Seiler and published by Springer Science & Business Media. This book was released on 2007-09-26 with total page 257 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: To face the threats to the water supply and to maintain sustainable water management policies, detailed knowledge is needed on the surface-to-subsurface transformation link in the water cycle. Recharge flux is covered in this book as well as many other groundwater issues, including a comparison of the traditional and modern approaches to determine groundwater recharge. The authors also explain in detail the fate of groundwater recharge in the subsurface by hydraulic and geologic means, in order to stimulate adapted groundwater-management strategies.
Book Synopsis Soils and Sediments by : Helene Paquet
Download or read book Soils and Sediments written by Helene Paquet and published by Springer Science & Business Media. This book was released on 2012-12-06 with total page 523 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Clays and soils are of great importance in various scientific fields, such as agriculture and environmental science, and in mineral deposits. Students and close collaborators of Georges Millot, the eminent French clay sedimentologist, have put together a book with topics ranging from weathering processes and diagenetic evalution of sediments to sedimentary mineral deposits. The book is of interest to practitioners, advanced students as well as teachers in the above fields.
Book Synopsis Dislocations, Mesoscale Simulations and Plastic Flow by : Ladislas Kubin
Download or read book Dislocations, Mesoscale Simulations and Plastic Flow written by Ladislas Kubin and published by OUP Oxford. This book was released on 2013-04-18 with total page 320 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: In the past twenty years, new experimental approaches, improved models and progress in simulation techniques brought new insights into long-standing issues concerning dislocation-based plasticity in crystalline materials. During this period, three-dimensional dislocation dynamics simulations appeared and reached maturity. Their objectives are to unravel the relation between individual and collective dislocation processes at the mesoscale, to establish connections with atom-scale studies of dislocation core properties and to bridge, in combination with modelling, the gap between defect properties and phenomenological continuum models for plastic flow. Dislocation dynamics simulations are becoming accessible to a wide range of users. This book presents to students and researchers in materials science and mechanical engineering a comprehensive coverage of the physical body of knowledge on which they are based. It includes classical studies, which are too often ignored, recent experimental and theoretical advances, as well as a discussion of selected applications on various topics.
