De la rupture des materiaux a comportement fragile

par François Hild

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Jean Lemaitre.

Soutenue en 1992

à Paris 6 .

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Résumé

La rupture des materiaux a comportement fragile est causee par la presence de defauts initiaux. Ces derniers conduisent a une rupture brutale dans le cas de composes monolithiques. Dans le cas de ceramiques renforcees par des fibres, la rupture finale est le resultat d'un processus de fragmentation progressive des fibres. Des essais ont ete effectues sur deux ceramiques monolithiques et sur des betons. Ils ont pour but d'etudier l'influence du type de sollicitation et de la distribution initiale de defauts sur la contrainte de rupture. Une premiere approche de prevision de la probabilite cumulee de rupture est presentee. Elle tient compte explicitement de la presence des defauts, modelises par une valeur initiale d'une variable scalaire d'endommagement, dans le calcul du champ de contrainte. Une seconde approche, qui neglige les interactions entre defauts ainsi que leur influence sur le champ de contrainte macroscopique, est ensuite introduite. Elle permet un traitement analytique de l'expression de la probabilite cumulee de rupture en fonction de la distribution initiale de defauts. Une implementation en tant que post-processeur de code e. F. Est ainsi possible. Elle peut egalement etre etendue a des sollicitations cycliques. Enfin, toutes ces notions peuvent conduire in fine a l'elaboration d'une loi d'endommagement anisotrope de ceramiques renforcees par des fibres. La condition de rupture fondee sur un critere de localisation conduit a une estimation de l'endommagement critique en fonction du module de weibull

Titre traduit

On the rupture of brittle materials

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