Fissuration polymodale dans les matériaux viscoélastiques orthotropes

Rostand Moutou Pitti; Frédéric Dubois

doi:10.1016/j.crme.2009.10.008

Fissuration polymodale dans les matériaux viscoélastiques orthotropes

Rostand Moutou Pitti ¹ ; Frédéric Dubois ²

¹ LAMI (Laboratoire de mécanique et ingénierie), polytech' Clermont Ferrand, université Blaise-Pascals, BP 206, 63174 Aubière cedex, France
² Université de Limoges, groupe d'étude des matériaux hétérogènes, équipe génie civil & durabilité, centre universitaire de Génie Civil, 19300 Egletons, France

Comptes Rendus. Mécanique, Volume 337 (2009) no. 11-12, pp. 748-754.

Résumé
Abstract

Ce travail présente un algorithme numérique de l'amorçage et de la propagation de fissure en mode mixte dans un milieu viscoélastique orthotrope. Le modèle numérique couple la résolution par éléments finis du comportement viscoélastique au calcul de l'intégrale Mθ permettant le découplage des modes de rupture en termes de facteur d'intensité de contrainte et de taux de restitution d'énergie. L'application proposée utilise une éprouvette 2MCG permettant conjointement l'obtention des différents taux de mixités et une stabilité de la propagation de fissure. L'algorithme éléments finis permet de modéliser la propagation du front de fissure en simulant la décohésion progressive des lèvres dans la zone d'élaboration. L'ensemble est piloté par une fonction de charge intégrant les performances énergétiques à la rupture des différents modes (I et II) en configuration plane. La zone d'élaboration est définie via un champ de contrainte en mode mixte défini dans la zone singulière.

This Note deals with an algorithmic approach about the crack initiation and the crack growth in a viscoelastic media for mixed mode configurations. This numerical model couples a finite element resolution of viscoelastic behavior and the Mθ integral calculus allowing a mixed mode separation in terms of stress intensity factors and energy release rate. The numerical application uses a 2MCG specimen allowing, in the same time, different mixed mode ratios and a crack growth stability. The finite element algorithm allows us to model the crack tip advance by taking into account the crack lip uncohesion in the process zone. It size is defined by taking into account stress field in the crack tip vicinity.

Reçu le : 2009-06-20
Accepté le : 2009-10-22
Publié le : 2009-11-01

DOI : 10.1016/j.crme.2009.10.008

Mot clés : Rupture, Modes mixtes, Intégrales indépendantes, Propagation de fissure
Keywords: Rupture, Mixed modes, Path-independent integrals, Crack growth process

Affiliations des auteurs :

Rostand Moutou Pitti ¹ ; Frédéric Dubois ²

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Rostand Moutou Pitti; Frédéric Dubois. Fissuration polymodale dans les matériaux viscoélastiques orthotropes. Comptes Rendus. Mécanique, Volume 337 (2009) no. 11-12, pp. 748-754. doi : 10.1016/j.crme.2009.10.008. https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/mecanique/articles/10.1016/j.crme.2009.10.008/

Bibliographie
Cité par

[1] M. Chaplain; G. Valentin Fracture mechanics models applied to delayed failure of LVL beams, Holz Roh Werkst., Volume 65 (2008), pp. 7-16

[2] J.L. Coureau; S. Morel; P.J. Gustafsson; C. Lespine Influence of the fracture softening behaviour of wood on load-COD curve and R-curve, Mater. Struct., Volume 40 (2006), pp. 97-106

[3] S. Morel; N. Dourado; G. Valentin Wood: A quasibrittle material R-curve behavior and peak load evaluation, Int. J. Fract., Volume 131 (2005), pp. 385-400

[4] R. Moutou Pitti; F. Dubois; C. Petit; N. Sauvat; O. Pop A new M-integral parameter for mixed-mode crack growth in orthotropic viscoelastic material, Eng. Fract. Mech., Volume 75 (2008), pp. 4450-4465

[5] R. Moutou Pitti, Découplage des modes mixtes de rupture dans les matériaux viscoélastiques orthotropes : Modélisation et expérimentation, Thèse de Doctorat, Université de Limoges, http://www.unilim.fr/theses/2008/sciences/2008limo4025/notice.htm, 2008

[6] R. Moutou Pitti; F. Dubois; P. Octavian On a specimen providing stable mixed mode crack growth in wood material, C. R. Mecanique, Volume 336 (2008), pp. 744-749

[7] R. Moutou Pitti, F. Dubois, P. Octavian, Mixed-mode fracture in viscoelastic material, in: 12nd ICTAM, Adelaïde, ISBN 978-0-9805142-0-9, 2008

[8] F.H.K. Chen; R.T. Shield Conservation laws in elasticity of the J-integral type, J. Appl. Mech. Phys., Volume 28 (1977), pp. 1-22

[9] P.H. Destuynder; M. Djaoua; S. Lescure Quelques remarques sur la mécanique de la rupture élastique, J. Mec. Theor. Appl., Volume 2 (1983), pp. 113-135

[10] F. Dubois; C. Chazal; C. Petit Viscoelastic crack growth process in wood timbers: An approach by the finite element method for mode I fracture, Int. J. Fract., Volume 113 (2002), pp. 367-388

[11] R.A. Schapery Correspondence principles and a generalized J integral for large deformation and fracture analysis of viscoelastic media, Int. J. Fract., Volume 25 (1984), pp. 195-223

[12] G. Valentin; P. Caumes Crack propagation in mixed mode in wood: A new specimen, Wood Sci. Technol., Volume 23 (1989), pp. 43-53

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