Descriptif

Mécanique de la rupture (Fragile).

Objectifs : Un défaut (rayure, cavité ou fissure…) dans un matériau peut être très dommageable et provoquer la rupture brutale d'une structure. Cette rupture peut être fatale, par exemple dans les domaines du transport ou de la production d'énergie nucléaire, mais aussi lors de tremblements de terre. L'objectif du cours est de fournir les bases théoriques permettant d'estimer la nocivité d'un tel défaut.

Contenu : Après un rappel sur l'élasticité linéaire, on aborde à la fois l'approche d'Irwin basée sur la singularité de contrainte à la pointe de la fissure et l'approche variationnelle de Griffith basée sur les principes de minimisation d'énergie. Les leçons sont illustrées par des exemples et des simulations numériques basées sur les outils open source FEniCS/Python.

Prérequis : mathématiques appliquées (algèbre linéaire, équations différentielles partielles), mécanique des milieux continus (descriptions des déformations et des contraintes, équations d'équilibre), élasticité linéaire.

Mots-clés : Facteurs d'intensité des contraintes, taux de restitution d'énergie, résistance à la rupture, tolérance aux dommages

Compétences acquises : A l'issue de ce cours, les étudiants auront acquis les outils de base à des fins d’ingénierie en conception fiable et durable, ou pour entreprendre une thèse dans le domaine.