Une stratégie de calcul pour les structures fissurées : analyse locale-globale et approche multiéchelle pour la fissuration

par Pierre-Alain Guidault

Thèse de doctorat en Mécanique. Génie mécanique. Génie civil

Sous la direction de Olivier Allix.

Soutenue en 2005

à Cachan, Ecole normale supérieure .


  • Résumé

    Lors de la tolérance aux dommages en fatigue de structures aéronautiques, l'estimation des vitesses de propagation de fissures existantes permet d'évaluer la tenue résiduelle de la structure et de définir des intervalles d'inspection et de réparations éventuelles. Une analyse complète ne pouvant être menée sur un modèle éléments finis dit « boulon par boulon », des analyses détaillées sont réalisées dans les zones fissurées et incluses dans un modèle général grossier de l'avion. Dans ce travail, une stratégie de calcul multiéchelle répondant à la problématique d'analyse locale globale pour le suivi de fissure et permettant de lever les difficultés de maillage est proposée. Deux techniques sont mises en synergie : une approche multiéchelle basée sur une méthode de décomposition de domaine pour traiter efficacement la localisation des déformations dans la zone fissurée et une technique d'enrichissement local, la X-FEM, pour décrire la géométrie de la fissure indépendamment du maillage

  • Titre traduit

    ˜A œcomputational strategy for cracked structures : local-global analysis and multiscale approach for crack propagation


  • Résumé

    During the fatigue damage tolerance check of aeronautical structures, the crack velocity estimation of existing cracks enables to evaluate the residual keeping of the structure and to determine checking intervals and necessary maintenance stages. A full analysis using a detailed finite element model for the whole structure can not be reasonably performed. Thus, detailed analyses are carried out in the cracked zones only and included in a general coarse discretization of the aircraft. In this work, a multiscale strategy is proposed to solve the local global analysis issue for crack propagation while avoiding meshing difficulties. Two techniques are put into synergy : a multiscale strategy based on a domain decomposition method is proposed to efficiently account for the strain localization in the cracked zone, and a local enrichment technique, the X-FEM, is used to describe the geometry of the crack independently of the mesh

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Informations

  • Détails : 1 vol. (225 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 193-208

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