Détermination d'une loi de propagation de fissure de fatigue et étude de la plasticité cyclique par Corrélation d'Images Numériques

Abstract

Pour le dimensionnement en phase de propagation des fissures de fatigue, la plupart des prédictions de durée de vie sont basées sur des concepts théoriques où le milieu est supposé élastique et les déplacements/contraintes peuvent alors être exprimés à proximité de la pointe de fissure. Néanmoins, cette hypothèse de plasticité confinée peut rapidement s'avérer insuffisante en particulier lors d'essais de fissuration à charge maximale constante où la plasticité est susceptible de jouer un rôle important sur la vitesse de fissuration. L'approche développée permet d'observer et de quantifier l'importance de cette zone en se basant sur deux méthodes complémentaires, à savoir la corrélation d'images et la méthode des éléments finis. La méthodologie consiste en l'application, sous forme de conditions aux limites de type Dirichlet, des champs de déplacement expérimentaux obtenus par corrélation d'images à un modèle éléments finis élasto-plastique. Le domaine considéré, centré sur la pointe de fissure, est déplacé à chaque nouvelle position du front de fissure et les conditions aux limites sont mises à jour. Les quantités relatives à l'histoire du chargement, à savoir les contraintes résiduelles et les déformations plastiques du calcul précédent sont interpolées sur le maillage déplacé et sont ajoutés au modèle. Cette approche permet donc d'appliquer des chargements proches de la réalité, car expérimentaux et d'observer l'évolution de la plasticité d'un état confiné à un état généralisé à travers un modèle numérique.