par Recho, Naman (1952-....)
Hermès sciences publications-Lavoisier
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Disponible - 620.2 REC
Niveau 3 - Techniques
Mécanique de propagation et bifurcation des fissures
| Auteur(s) : |
Recho, Naman (1952-....)
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Résumé
Analyse des critères de propagation et de bifurcation de fissure en milieu élastique et élastoplastique sous des chargements monotones et dynamique.
- Éditeur(s)
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Date
- DL 2012
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Notes
- Bibliogr. p. 259-286. Index
- Bibliogr. Index
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Langues
- Français
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Description matérielle
- 1 vol. (291 p.) : ill., couv. ill. ; 24 cm
- Collections
- Sujet(s)
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ISBN
- 978-2-7462-3805-3
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Indice
- 620.2 Sciences des matériaux
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Quatrième de couverture
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Le traité Mécanique et Ingénierie des Matériaux répond au besoin de disposer d'un ensemble complet des connaissances et méthodes nécessaires à la maîtrise de ce domaine.
Conçu volontairement dans un esprit d'échange disciplinaire, le traité MIM est l'état de l'art dans les domaines suivants retenus par le comité scientifique :
Géomécanique
Matériaux
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Les savoirs, théories et méthodes rassemblés dans chaque ouvrage ont été choisis pour leur pertinence dans l'avancée des connaissances ou pour la qualité des résultats obtenus.
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Tables des matières
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Mécanique de propagation et bifurcation des fissures
Naman Recho
Lavoisier
- Notations 13
- Avant-propos 19
- Préambule. Comment appréhender cet ouvrage ? 23
- Chapitre 1. Propagation des fissures 27
- 1.1. Rupture par fissuration brutale29
- 1.1.1. Critères du facteur d'intensité de contraintes31
- 1.1.2. Critère du taux de restitution d'énergie G33
- 1.1.3. Critère du déplacement d'ouverture des lèvres de la fissure (COD)34
- 1.1.4. Critère de l'intégrale J35
- 1.1.5. Critères des courbes R36
- 1.1.6. Concept de Feddersen37
- 1.1.7. Approche des deux critères40
- 1.1.8. Méthode EPRI41
- 1.1.9. Critère de Leguillon42
- 1.1.10. Critère de transition ouverture/cisaillement des lèvres de la fissure47
- 1.2. Bifurcation des fissures57
- 1.2.1. Critère de bifurcation de fissure en milieu élastoplastique63
- 1.2.1.1. Critère de bifurcation pour les ruptures par ouverture64
- 1.2.1.2. Critère de bifurcation pour les fissures de cisaillement64
- 1.2.2. Critère de bifurcation de fissure à partir des entailles en V67
- 1.3. Rupture par fissuration successive sous fatigue à grand nombre de cycles69
- 1.3.1. Lois de propagation de fissures71
- 1.3.1.1. Fermeture des lèvres de la fissure76
- 1.3.1.2. Lois de fissuration en mode mixte76
- 1.3.2. Approches utilisées pour le calcul de la durée de vie à la fatigue78
- 1.3.2.1. Approche classique au moyen des courbes (S-N)78
- 1.3.2.2. Approche au moyen de la mécanique linéaire de la rupture80
- 1.3.2.3. Calcul rapide du facteur d'intensité de contraintes en mode I83
- 1.3.3. Cas du chargement à amplitude variable87
- 1.3.3.1. Définitions physiques de la loi du dommage donnant la résistance à la fatigue88
- 1.3.3.2. Définitions physiques de la loi de cumul d'endommagement90
- 1.3.3.3. Définitions considérées de la loi du dommage et de la loi de cumul d'endommagement90
- 1.3.3.4. Différents types d'associations des lois du dommage aux lois de cumul d'endommagement91
- 1.3.3.5. Méthodologie de dimensionnement à la fatigue d'un élément constructif soumis au chargement variable93
- 1.3.3.6. Méthodes de comptage95
- 1.3.3.7. Principe des théories de dommages cumulés98
- 1.3.3.8. Règle de Miner99
- 1.3.3.9. Inconvénients de la loi de Miner100
- 1.3.3.10. Durée de vie moyenne100
- 1.3.3.11. Autres théories plus complexes101
- 1.3.3.12. Dommage avec interaction de contraintes102
- 1.3.3.13. Dommage dépendant des niveaux de contraintes103
- 1.3.4. Cas de surcharges104
- 1.3.4.1. Phénomène de fermeture de fissure107
- 1.3.4.2. Phénomène d'écrouissage cyclique du matériau au fond de la fissure108
- 1.3.4.3. Phénomène de contraintes résiduelles de compression en pointe de fissure108
- 1.3.4.4. Modélisation de l'effet de retard109
- 1.3.4.5. Dépendance du cycle110
- 1.3.4.6. Dépendance de l'accroissement de la fissure110
- 1.3.4.7. Application111
- 1.3.5. «Fiabilité-rupture» en présence de variables aléatoires112
- 1.3.5.1. Eléments fiabilistes113
- 1.3.5.2. Intégrale indicatrice du dommage116
- 1.3.5.3. Cas du chargement variable aléatoire118
- 1.3.5.4. Cycles endommageants119
- 1.3.5.5. Effet de la séquence de l'application de sollicitations122
- Chapitre 2. Prévision de la rupture par fissuration des éléments de structures métalliques soumises à la fatigue 125
- 2.1. Signification et analyse par le calcul des contraintes au voisinage de l'effet local128
- 2.1.1. Assemblages tubulaires, géométrie et position du problème129
- 2.1.2. Premier effet local numérique (intersection d'éléments finis)131
- 2.1.3. Deuxième et troisième effets locaux (inertie du cordon de soudure et congé de raccordement)133
- 2.1.4. Quatrième effet local (défauts au pied du cordon)136
- 2.2. Amorçage des fissures sous fatigue138
- 2.2.1. Durée de vie à l'amorçage d'une fissure de fatigue139
- 2.2.1.1. Approche par l'utilisation d'un coefficient de réduction kf dû à l'entaille139
- 2.2.1.2. Approche par la déformation locale en fond d'entaille141
- 2.2.1.3. Approche par le critère du cisaillement maximal143
- 2.2.1.4. Approche par l'utilisation de plan critique de fatigue144
- 2.2.1.5. Approche par la mécanique de l'endommagement147
- 2.2.1.6. Approche par la propagation des fissures en plasticité non confinée148
- 2.2.1.7. Approche locale148
- 2.2.1.8. Approche globale149
- 2.2.1.9. L'intégrale J cyclique DeltaJ corrigée150
- 2.2.2. Taille de la fissure initiale dans les soudures d'angles152
- 2.2.2.1. Evaluation de la taille de la fissure initiale153
- 2.2.2.2. Application : durée de vie - cas de l'assemblage en croix dont l'effort est appliqué selon le bras continu157
- 2.2.2.3. Distribution de la taille de la fissure initiale ai159
- 2.2.2.4. Applications numériques160
- 2.2.2.5. Discussion des résultats162
- 2.2.2.6. Conclusions relatives à la distribution statistique de ai162
- 2.3. Localisation et nocivité des fissures163
- 2.3.1. Définitions, position du problème dans les assemblages en croix165
- 2.3.2. Première approche166
- 2.3.3. Dépouillement et comparaison avec les résultats expérimentaux168
- 2.3.4. Cas de l'assemblage en croix soumis à la flexion selon le bras discontinu170
- 2.3.5. Conclusions relatives à la localisation et à la nocivité des fissures172
- 2.4. Bifurcation de la fissure amorcée par fatigue173
- 2.4.1. Campagne d'essais préliminaires174
- 2.4.1.1. Préfissuration174
- 2.4.1.2. Essais de bifurcation174
- 2.4.1.3. Résultats expérimentaux et numériques - comparaison174
- 2.4.1.4. Déconsolidation cyclique locale177
- 2.4.1.5. Ecrouissage178
- 2.4.1.6. Explication phénoménologique de la bifurcation par fatigue178
- 2.4.1.7. Critère de rupture sous chargement monotone178
- 2.4.1.8. Critère de bifurcation cyclique180
- 2.4.1.9. Applications numériques180
- 2.4.2. Suivi de fissuration en milieu élastoplastique182
- 2.4.3. Simulation de la propagation de fissure sur des configurations d'essais en mode mixte184
- 2.4.3.1. Interprétation par la technique de maillage pas-à-pas185
- 2.4.3.2. Technique de suivi de fissuration au moyen de la boîte à fissure188
- 2.4.3.3. Conclusions relatives à la bifurcation de la fissure amorcée193
- Chapitre 3. Possibilités offertes par les lois de propagation de fissure à l'étude de la durée de vie en fatigue 195
- 3.1. Calcul de la durée de vie à la propagation de la fissure d'un joint soudé196
- 3.1.1. Cas de l'assemblage en croix soudé196
- 3.1.1.1. Durée de vie à la propagation à partir d'une fissure à la racine du cordon de soudure198
- 3.1.1.2. Durée de vie à la propagation, à partir d'une fissure au pied du cordon de soudure199
- 3.1.1.3. Commentaire199
- 3.1.1.4. Comparaison avec les résultats expérimentaux et conclusions202
- 3.2. Etude de l'influence des différents paramètres sur la durée de vie d'un joint soudé203
- 3.3. Caractérisation statistique de la taille de fissure initiale en fonction du procédé de soudage206
- 3.3.1. Propagation de la fissure et proposition d'une relation entre n et C208
- 3.3.2. Approche statistique et calcul de la profondeur de la fissure initiale a0209
- 3.4. Les modèles couplés amorçage/propagation : two phase models210
- 3.4.1. Période de propagation212
- 3.4.2. Période d'amorçage215
- 3.4.3. Analyse des courbes courbes S-N à partir du modèle couplé216
- 3.4.4. Application du modèle couplé au cas du chargement à amplitude variable218
- 3.5. Elaboration d'un modèle d'endommagement prenant en compte le phénomène de fissuration220
- 3.5.1. Détermination numérique du nombre de cycles en fonction de la longueur de fissure ou vice-versa224
- 3.6. Prise en compte de la présence des contraintes résiduelles de soudage sur la propagation de fissure224
- 3.6.1. Distribution des contraintes résiduelles225
- 3.6.2. Méthode de calcul du taux de restitution d'énergie G227
- 3.6.3. Simulation numérique229
- 3.6.4. Influence des contraintes résiduelles de soudage sur la propagation de fissure231
- 3.7. Prise en compte de la longueur de fissure initiale sous chargement à amplitude variable232
- 3.7.1. Description de la méthodologie233
- 3.7.1.1. Etape 1 : description des résultats expérimentaux234
- 3.7.1.2. Etape 2 : détermination de la taille de la fissure initiale234
- 3.7.1.3. Etape 3 : détermination de la durée de vie sous chargement à amplitude variable235
- 3.7.1.4. Etape 4 : établissement des courbes S-N pour le chargement à amplitude variable235
- 3.8. Propagation de courte fissure en présence de gradient de contraintes236
- 3.8.1. Etude paramétrique sur éprouvette en mode I d'ouverture de l'entaille239
- 3.8.2. Application au cas d'assemblage soudé241
- 3.8.3. Conclusion et extensions futures242
- 3.9. Approche probabiliste de la durée de vie à la propagation en fatigue : fiabilité-rupture243
- 3.9.1. Modélisation du retard dû à l'application d'une surcharge248
- 3.9.2. Evolution de la probabilité de défaillance249
- 3.9.3. Etude de sensibilité en termes fiabilistes250
- 3.9.4. Inspection et fiabilité/rupture251
- Conclusion 255
- Bibliographie 259
- Références 283
- Index 287
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Origine de la notice:
- FR-751131015
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Disponible - 620.2 REC
Niveau 3 - Techniques
