Approche probabiliste de la rupture fragile et ductile à grandes vitesses de déformations

Probabilistic approach of brittle and ductile fracture at high strain rate

• Auteur / Autrice : Hassan Gouair
• Direction : Guy Pluvinage
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie mécanique
• Date : Soutenance en 1994
• Etablissement(s) : Metz

Mots clés

Mots clés contrôlés

Plasticité

Statistique mathématique

Rupture, Mécanique de la

Résumé

Au cours de ce travail, nous avons procédé a l'examen des mécanismes de rupture initiés à partir d'entaille sous sollicitations dynamiques. Deux types de ruptures ont été examinés: la rupture fragile sur un verre et un alliage de molybdène TZM, et la rupture ductile sur un acier XC18. Notre travail a montré l'intérêt d'utiliser des éprouvettes entaillées préférentiellement aux éprouvettes fissurées et le bien-fondé d'une approche en terme de facteur d'intensité de contraintes d'entailles. Il a été constate que les mécanismes de rupture sont identiques sous chargement statique et dynamique. Toutefois, nous avons remarqué une augmentation de la dispersion des résultats que ce soit en rupture fragile ou en rupture ductile. Cette augmentation de la dispersion tire son explication de la multiactivation des défauts. Nous avons particulièrement mis en évidence ce point en rupture ductile par observation du nombre de cupules par unité de surface. Nous avons développé pour traiter ce problème une approche microstatistique. Deux possibilités aux départs: le nombre de défauts activés est inconnu et un modèle microstatistique permet d'en connaitre le nombre par unité de volume à partir des résultats phénoménologiques, le nombre de défauts activés est obtenu expérimentalement et la modélisation microstatistique permet de prévoir les résultats phénoménologiques, approche que nous avons suivi dans le cas de la rupture ductile. Ces deux approches bien qu'encore rudimentaires nous ont donné des résultats prometteurs

In this work we have examined fracture initiations mechanisms on notches under dynamic loadings. Two kinds of fractures where examined : the brittle fracture of a glass and a molybdenum alloy TZM and the ductile fracture of a XC18 steel. Our work point out the interest of using notched specimens instead of craked specimens for fracture toughness evaluation and justifies the notch stress intensity factor approach. We have observed that the fracture mecanisms under static and dynamic loads are the same. However we have noticed an increase in the scattering of results in both types of fracture. This increase is explained by the multiactivation mecanism of structure defects. We have particulary shown this point for ductile fracture by observation of the number of cavity per fractured area. To solve this problem we have developped a microstatistic approach. Two possibilities are available : the numer of activated defects is unknown and a microstatistic model allows to know this number per volume unit from phenomenological results, the number of activated defects is experimentaly obtained and microstatistic allows to forsee phenomenological results. We have followed this approach in the case of ductile fracture of a steel. These two approaches although elementary got us promising results