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Milieux continus en transformations finies : hyperélacticité, rupture, élastoplasticité

Résumé

Cet ouvrage propose une introduction à la mécanique des milieux continus en transformations finies. La mécanique est abordée selon deux points de vue : l'analyse des singularités potentielles en front de fissure avec comme illustration la rupture en mode altiplan et la modélisation d'un endommagement local de la matière défini par une élongation limite critique.


  • Éditeur(s)
  • Date
    • 2009
  • Notes
    • Bibliogr. Index
  • Langues
    • Français
  • Description matérielle
    • 259 p. : ill. ; 24 x 17 cm
  • Sujet(s)
  • ISBN
    • 978-2-7302-1562-6
  • Indice
    • 531 Mécanique des solides, rhéologie
  • Quatrième de couverture
    • Cet ouvrage s'adresse tout naturellement aux élèves des écoles d'ingénieurs, des second et troisième cycles de l'Université.

      L'ouvrage propose une introduction à la mécanique des milieux continus en transformations finies. Les premiers chapitres étudient les aspects cinématiques et statiques de la mécanique des milieux continus et donnent un éclairage sur les notions de transport des quantités mécaniques en suivant le mouvement de la matière. On analyse le cas des matériaux hyperélastiques incompressibles, dont les applications industrielles sont nombreuses. Cette modélisation des polymères est développée selon plusieurs aspects : une introduction statistique du comportement à partir de chaînes de monomères, puis une étude de l'équilibre du corps hyperélastique. L'introduction de la classe des déformations universelles éclaire les couplages non linéaires dus au comportement d'une part et à la géométrie d'autre part. L'étude et les conditions d'unicité de la réponse à un trajet d'équilibre sont présentées dans une approche de stabilité bifurcation. Les coques et membranes élastiques sont abordées succinctement et montre la multiplicité des modèles de description de la cinématique et de la statique de ces objets.

      La mécanique de la rupture en transformations finies est abordée selon deux points de vue : d'une part l'analyse des singularités potentielles en front de fissure, avec comme illustration la rupture en mode antiplan, et d'autre part au travers une modélisation d'un endommagement local de la matière défini par une élongation limite critique. Les problèmes d'évolution d'un ensemble de fissures ou de zones endommagées sont analysés.

      Enfin, les lois de comportement élastoplastiques sont décrites après avoir introduit la cinématique du monocristal. La loi de comportement du polycristal est alors étudiée dans une approche macroscopique utilisant la notion de configuration relâchée. Cette approche est justifiée par l'établissement de relations entre les grandeurs microscopiques, celles du monocristal, et macroscopiques. Enfin, la formulation du problème d'évolution obtenue permet d'étendre au cas élastoplastique les arguments utilisés en hyperélasticité pour l'étude de l'évolution d'un système de fissures. Quelques annexes apportent des compléments de modélisation pour les chargements thermomécaniques et cycliques, par l'introduction d'orientations privilégiées et l'existence d'élongations limites.


  • Tables des matières
      • Milieux continus en Transformations Finies

      • Hyperélasticité, Rupture, Élastoplasticité

      • Claude Stolz

      • Les éditions de l'école polytechnique

      • Chapitre 1 Modélisation des milieux continus1
      • 1.1 Approche cinématique d'un milieu continu2
      • 1.2 Évolution des déformations14
      • 1.3 Étude cinématique du glissement simple21
      • 1.4 Compatibilité cinématique27
      • 1.5 Quantité de mouvement et efforts intérieurs28
      • 1.6 Le principe des puissances virtuelles30
      • 1.7 Le milieu continu de premier gradient32
      • 1.8 Théorie du potentiel et liaisons internes38
      • Chapitre 2 Introduction aux lois de comportement41
      • 2.1 Quelques propriétés macroscopiques43
      • 2.2 Modélisation d'une chaîne44
      • 2.3 Modèle statistique d'une chaîne45
      • 2.4 Modélisation directionnelle50
      • 2.5 Quelques potentiels hyperélastiques52
      • 2.6 Conclusion56
      • Chapitre 3 Équilibre du corps hyperélastique57
      • 3.1 État d'équilibre et problème aux limites58
      • 3.2 L'énergie potentielle du système60
      • 3.3 Le comportement élastique isotrope isotherme61
      • 3.4 Présence de liaisons internes63
      • 3.5 Classes des déformations universelles68
      • 3.6 Conclusion70
      • Chapitre 4 Exemples de problèmes aux limites71
      • 4.1 Extension d'un barreau71
      • 4.2 Cas de la transformation de glissement simple74
      • 4.3 Boîte de cisaillement75
      • 4.4 Enveloppe sphérique sous chargement radial77
      • 4.5 Extension - torsion d'un barreau82
      • 4.6 Cas d'une section quelconque85
      • 4.7 Flexion d'un barreau86
      • 4.8 Extension-gonflement d'un tube90
      • 4.9 Conclusion93
      • Chapitre 5 Étude de l'unicité95
      • 5.1 Caractérisation de l'équilibre95
      • 5.2 Étude des branches d'équilibre97
      • 5.3 Autres expressions du problème d'évolution99
      • 5.4 Les modules d'élasticité - milieu isotrope101
      • 5.5 Étude du mouvement antiplan106
      • 5.6 Un exemple de non-unicité108
      • 5.7 Conclusion112
      • Chapitre 6 Coques et Membranes élastiques113
      • 6.1 Description géométrique d'une surface113
      • 6.2 Théorie des coques115
      • 6.3 Transformation de l'état initial à l'état déformé116
      • 6.4 Théorie membranaire121
      • 6.5 Extension et gonflement d'un tube mince124
      • 6.6 Gonflement d'un ballon sphérique126
      • 6.7 Conclusion128
      • Chapitre 7 Mécanique de la rupture129
      • 7.1 Introduction129
      • 7.2 Analyse de singularité en mode antiplan130
      • 7.3 Fissure en mode antiplan133
      • 7.4 Solutions analytiques de zones endommagées en mode-antiplan145
      • 7.5 Évolution de zones endommagées148
      • 7.6 Problème d'évolution de fissure153
      • Chapitre 8 Élastoplasticité en transformation finie163
      • 8.1 Un modèle de comportement : le monocristal163
      • 8.2 Le polycristal en transformation finie171
      • 8.3 Le problème d'évolution du polycristal178
      • 8.4 Potentiel des vitesses et problème d'évolution180
      • 8.5 Propagation de fissures183
      • Chapitre 9 Passage micro-macro en transformations finies189
      • 9.1 Relations générales193
      • 9.2 Du monocristal au polycristal195
      • 9.3 Le comportement global du polycristal196
      • 9.4 Potentiel plastique macroscopique200
      • 9.5 Conclusion201
      • Annexe. I Tenseurs et calcul tensoriel203
      • ann. I.1 Forme bilinéaire associée à une application linéaire204
      • ann. I.2 Étude dans un espace euclidien205
      • ann. I.3 Opérateurs différentiels207
      • Annexe. II Lois de conservation213
      • ann. II.1 Les lois de conservation213
      • ann. II.2 Remarques générales214
      • ann. II.3 Conservation de la quantité de matière214
      • ann. II.4 Conservation de la quantité de mouvement215
      • ann. II.5 Conservation de l'énergie215
      • Annexe. III Méthode du plan d'hodographe219
      • ann. III.1 Résolution du problème en quasistatique222
      • Annexe. IV Approche thermomécanique225
      • ann. IV.1 Énergie interne et entropie226
      • ann. IV.2 Le postulat de l'état local227
      • ann. IV.3 Potentiels thermodynamique et de dissipation231
      • ann. IV.4 Équations de la thermique233
      • ann. IV.5 Thermomécanique du polymère idéal236
      • Annexe. V Chargements cycliques241
      • ann. V.1 Approche du comportement242
      • ann. V.2 L'effet Müllins243
      • ann. V.3 Conclusions246

  • Origine de la notice:
    • Electre
  • Disponible - 531 STO

    Niveau 2 - Sciences