Étude numérique de la topologie du champ résiduel de déplacements d'un milieu ductile fissuré : influence sur la formation des caustiques

Octavian Pop; Valéry Valle; Mario Cottron

doi:10.1016/j.crme.2004.02.013

Étude numérique de la topologie du champ résiduel de déplacements d'un milieu ductile fissuré : influence sur la formation des caustiques
[Numerical study of the topology of displacements residual field for a cracked ductile medium: Influence on the shape of the caustic curve]

Presented by: Évariste Sanchez-Palencia

Octavian Pop ¹; Valéry Valle ¹; Mario Cottron ¹

¹ Université de Poitiers, laboratoire de mécanique des solides, UMR 6610, SP 2 MI, bd. M. et P. Curie, téléport 2, BP 30179, 86962 Futuroscope Chasseneuil cedex, France

Comptes Rendus. Mécanique, Volume 332 (2004) no. 4, pp. 293-298.

Abstract
Résumé

The purpose of our work is to illustrate that, by using a simple optical method (phenomenon of caustics) it is possible to locate, near the crack tip, the boundaries of the plastic zone for a cracked body. In this Note, we show that, through numerical simulations, in the case of a ductile SEN specimen, loaded in mode I and following a loading history, the appearance and development of the plastic zone involves irreversible topological changes in the vicinity of the crack tip, made obvious by caustics shape variations.

L'objet de nos travaux est de montrer que, par une analyse optique simple (phénomène de caustiques), il est possible de localiser les frontières d'une enclave plastique située en pointe de fissure d'un solide fissuré. Nous montrons par des simulations numériques que, dans le cas d'une éprouvette ductile de type SEN (Single Edge Notch) sollicitée en mode I et suivant un historique de chargement, l'apparition puis la progression de la zone plastique entraı̂ne, en pointe de fissure, des changements topologiques irréversibles qui se traduisent par des variations de la forme des caustiques.

Received: 2003-11-20
Accepted: 2004-02-18
Published online: 2004-03-16

DOI: 10.1016/j.crme.2004.02.013

Mots-clés : Rupture, Caustiques, Déplacements résiduels, Plasticité, Singularité
Keywords: Rupture, Caustics, Residual displacements, Plasticity, Singularity

Author's affiliations:

Octavian Pop ¹; Valéry Valle ¹; Mario Cottron ¹

¹ Université de Poitiers, laboratoire de mécanique des solides, UMR 6610, SP 2 MI, bd. M. et P. Curie, téléport 2, BP 30179, 86962 Futuroscope Chasseneuil cedex, France

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Octavian Pop; Valéry Valle; Mario Cottron. Étude numérique de la topologie du champ résiduel de déplacements d'un milieu ductile fissuré : influence sur la formation des caustiques. Comptes Rendus. Mécanique, Volume 332 (2004) no. 4, pp. 293-298. doi : 10.1016/j.crme.2004.02.013. https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/mecanique/articles/10.1016/j.crme.2004.02.013/

References
Cited by

[1] J. Lie; N. Recho Rupture par fissuration des structures, Hermès, Paris, 1995

[2] T.L. Anderson Fracture Mechanics, CRC Press, 1995

[3] R.A. Tomlinson; E.A. Patterson The effects of surface topography on the method of caustics, Experiment. Mech., Volume 39 (1999) no. 4, pp. 335-342

[4] R.A. Tomlinson; E.A. Patterson A study of residual caustics generated from fatigue cracks, Fatigue Fract. Eng. Materials Struct., Volume 20 (1997), pp. 1467-1479

[5] J.F. Kalthoff Static and dynamic photoelasticity and caustic (A. Lagarde, ed.), CISM Courses and Lectures, vol. 290, Springer, New York, 1987

[6] C. Criado; N. Alamo Optical properties of conics: a method for obtaining reflecting and focusing profiles, Opt. Commun., Volume 167 (1999), pp. 83-88

[7] N. Brière; P. Poulin Adaptive representation of specular light, Computer Graphics Forum, Volume 20 (2001) no. 2, pp. 149-159

[8] V. Arnold; A. Varchenko; S. Goussein-Zadé Singularités des applications différentiables 1ère partie, Mir, Moscou, 1986

[9] M. Born; E. Wolf Principles of Optics. Electromagnetic Theory of Propagation. Interference an Diffraction of Light, Pergamon Press, 1980

[10] R. Tié Bie; J.C. Dupré Optical techniques for the thermomechanic study og polymers, International Workshop on Video – Controlled Materials Testing, 2000, pp. 181-184

[11] B. Haphen; J. Solençon Elasto-plasticité, Presses de l'école nationale de ponts et chaussées, Paris, 1987

[12] O. Pop; V. Valle; M. Cottron Analyse 2D et 3D par éléments finis des allures de l'enclave plastique et détermination des caustiques associées, pour une éprouvette fissurée de type SEN sollicitée en mode I, COMEFIM-6, 2002, pp. 221-229

[13] M.V. Berry; C. Upstill Catastrophe optics: morphologies of caustics and their diffraction patterns, Progr. Opt., vol. XVIII, 1987, pp. 257-346

Cited by Sources:

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