Dynamique des précurseurs de la rupture des matériaux hétérogènes : application aux mousses polymères vitreuses

par Stéphanie Deschanel

Thèse de doctorat en Génie des matériaux

Sous la direction de Gérard Vigier et de Sergio Ciliberto.


  • Résumé

    De nouvelle approches physiques concernant les mécanismes d'endommagement consistent à considérer le phénomène de rupture comme le point critique d'une transition de phase. La rupture peut alors se traduire pour certains matériaux par une percolation de microfissures. Cette multi-fissuration implique le choix de matériaux hétérogènes. Des essais mécaniques sur mousses polymères solides sont conduits jusqu'à rupture, couplés au suivi de l'activité acoustique. Les distributions des énergies révèlent des lois de puissance indépendamment de la densité du matériau, du mode de chargement ou des lois de comportement. En revanche, la conformité à une loi de puissance des intervalles de temps semble exiger une contrainte quasi constante sur la plus grande partie de l'essai. L'allure de l'énergie cumulée dans le cas d'essais de fluage semblerait présenter une loi de puissance sur une plage de temps restreinte. En revanche, pour les essais de traction, aucune loi de puissance n'est observée.

  • Titre traduit

    Dynamic of fracture precursors in heterogeneous materials : application to vitreous polymer foams


  • Résumé

    In order to predict failure time of materials, a new approach has been considered : fracture can be viewed as a critical phenomenon. For some materials fracture can be seen as a clustering of microcrackes. We focus on heterogeneous materials (vitreous polymer foams) whose fracture can be described as a phase transition. Our main experimental tool is the monitoring of the acoustic emission signatures of the microfractures, which occur during mechanical tests. We highlighted diffuse microcrack nucleation and progressive localization into a dominating crack with a good fit of the energy by a power law. The exponet of this power law does not seem to depend neither on the material density, the loading mode, nor the behavior law. The time intervals between two damaging evants seem to be power law distributed only if the stress remains nearly constant for the most part of the test. A critical region where the cumulative energy could be described by a power law appears only for creep tests.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (164 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 157-164

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  • Bibliothèque : Institut national des sciences appliquées (Villeurbanne, Rhône). Service Commun de la Documentation Doc'INSA.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : C.83(3030)
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