Formulation et analyse d'images de caustiques pour des matériaux optiquement anisotropes sollicités suivant un mode mixte de rupture et application à l'étude du branchement de polymères et d'un verre

par LAURENT SOHIER

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Alexis Lagarde.

Soutenue en 1993

à Poitiers .

mots clés

Résumé

Cette etude traite de la determination experimentale par la methode des caustiques de grandeurs mecaniques caracterisant le processus de rupture macroscopique lors d'une propagation instable menant au branchement de fissure: les facteurs d'intensite de contraintes dynamiques et la vitesse de propagation de la fissure. La premiere partie de ce memoire se rapporte a la methode des caustiques. Notre contribution concerne la formulation des equations pour un milieu optiquement anisotrope permettant ainsi l'etude de materiaux d'utilisation courante legerement birefringents. Les equations sont etablies pour un mode mixte de rupture. Une technique automatique de depouillement par traitement et analyse d'images est mise en uvre pour la determination des facteurs d'intensite de contraintes. Cette demarche nouvelle qui fait intervenir un nombre important de points de mesure arbitrairement detectes sur le contour de la caustique, apporte fiabilite et precision par rapport aux techniques classiques reposant sur la mesure de quelques points privilegies. La partie experimentale de ce memoire concerne l'etude du branchement de fissure dans des materiaux optiquement anisotropes a comportement fragile. La determination des facteurs d'intensite de contraintes dynamiques et de la vitesse de propagation au moment du branchement de la fissure dans deux polymeres (araldite b, homalite 100) et un verre recuit a montre l'existence de valeurs caracteristiques ki#b, v#b lors de la separation de la fissure pour des eprouvettes de type sen. Par ailleurs, l'exploitation de nos resultats a conduit a une definition nouvelle du critere de branchement de congleton

Titre traduit

Caustics formulation and analysis image of caustics for optically anisotropic materials loaded under a mixed-mode fracture and application to the study of crack branching in polymers and in a glass

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