Étude de la rupture d'assemblages métalliques liés par joint adhésif

par Seddik Dib

Thèse de doctorat en Mécanique et matériaux

Sous la direction de Dominique François.


  • Résumé

    Notre travail a pour but de déterminer une méthodologie d’analyse de la rupture d’assemblages métalliques liés par joint d’adhésif. Trois cas de configuration sont étudiés : l’éprouvette à joint de recouvrement, l’éprouvette tubulaire avec joint en bout et l’éprouvette « double poutre encastrée » ou « double cantiveler beam ». Après une étude bibliographique, des essais de rupture en sollicitation monotone sont réalisés sur les éprouvettes à joint de recouvrement sollicitées en torsion-traction-flexion combinées. La validité de la mécanique de rupture est prouvée par des essais sur les éprouvettes (D. C. B. ) à double poutre collée. Des essais de fatigue ont permis de mettre en évidence les dommages subis par la colle. Des examens des faces latérales du joint au microscope électronique à balayage ont permis de déceler les micromécanismes de rupture. L’insuffisance des méthodes analytiques pour expliquer ces observations expérimentales nouvelles nous ont amené à mener, parallèlement, des calculs par la méthode des éléments finis afin de mieux décrire le champ des contraintes dans le joint et plus particulièrement à ses extrémités, où un déchargement très ponctuel des surcontraintes est localisé. Les résultats des calculs numériques et analytiques sont concrétisés par des tracés respectifs de l’évolution des contraintes le long et perpendiculairement au plan du joint. La confrontation des résultats numériques aux observations des microruptures, nous oriente sur la nature des contraintes agissant sur le plan des microfractures. La validité d’un critère basé sur la contrainte normale maximale est jugée par comparaison au critère de cisaillement de Von Mises. Enfin un critère de rupture est proposé en déterminant l’action de la contrainte hydrostatique sur la contrainte normale maximale à rupture par des essais de différentes natures. En fatigue, la détermination des courbes d’endurance a permis de détecter les de��buts d’endommagement et a prouvé que la ruine du joint d’adhésif en sollicitation monotone ou cyclique s’effectue suivant le même mécanisme.


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  • Cote : TH 48827
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