Séminaire de Mécanique d'Orsay

Le Jeudi 13 octobre à 14h00 - Nouveau bâtiment FAST : http://www.fast.u-psud.fr/fr/plan

Localisation et précurseurs lors de l'endommagement des matériaux désordonnés

Laurent Ponson
Institut Jean le Rond d'Alembert, CNRS & UPMC

Passé un certain seuil, les matériaux sous traction comme les céramiques, les roches ou les mortiers donnent lieu à la propagation d'une fissure. Sous compression, leur mode de ruine s'avère être très différent : ils s'endommagent de façon relativement homogène jusqu'à l'apparition d'une bande dans laquelle se concentrent les mécanismes dissipatifs. Cette localisation est souvent suivie de la rupture de la pièce par glissement le long du plan faible ainsi créé (cf. Figure).
Pour prévoir la localisation et dimensionner les structures, les modèles actuels s'appuient sur la mécanique de l'endommagement. Celle-ci décrit de façon relativement réaliste comment évolue l'endommagement dans un milieu continu homogène au cours du chargement. Toutefois, cette approche repose sur l'introduction « à la main » d'effets non-locaux qui contrôlent les interactions dans le matériau, et par la même, le seuil de localisation. Qui plus est, elle néglige le rôle central que joue les hétérogénéités du matériau. Au cours ce séminaire, j'aborderai ces questions en étudiant le développement de l'endommagement dans les matériaux hétérogènes. Cela permettra d'identifier le mécanisme à l'origine des effets non-locaux, d'en proposer une description réaliste et d'améliorer les prédictions du seuil de localisation. Cela permettra également d'étudier les fluctuations lors de l'évolution de l'endommagement. On verra alors que ces précurseurs à la rupture peuvent être décrits par des lois d'échelles relativement simples, fournissant un éclairage nouveau sur l'interprétation de la localisation comme un phénomène critique. Enfin, l'étude de l'endommagement des matériaux hétérogènes nous permettra de mettre en évidence comment le comportement macroscopique à rupture des matériaux émerge de leurs propriétés mécaniques à petite échelle. Les concepts présentés au cours de ce séminaire seront illustrés par des expériences réalisées sur des matériaux hétérogènes modèles sous compression.

Figure : Rupture par localisation dans un verre métallique sous compression