Mixed-mode fracture characterization by coupling digital images correlation with finite elements method

摘要

Le développement des techniques optiques de champ permettent aujourd’hui une observation et une estimation locale et/ou globale du comportement en fissuration des matériaux. A une l’échelle d’observation « globale » les mesures de champ permettent via des critères énergétiques de caractériser le processus de fissuration à partir des données issues d’une zone appelle « zone des champs lointains » qui n’est pas conditionnée par la singularité qui domine le voisinage proche de la pointe de fissure. Dans ce contexte, nous nous proposons d’évaluer le taux de restitution d’énergie à partir un nouveau formalisme permettant de caractériser les paramètres de fissuration en mode mixte (mode I + II) par un couplage entre les deux approches de la mécanique de la rupture . Basé sur la complémentarité entre des mesures expérimentales par la corrélation d’imagés numériques et des modélisations par éléments finis le formalisme proposé permet d’estimer le taux de restitution d’énergie en faisant abstraction des paramètres de la loi constitutive du matériau. Dans le cadre de notre démarche à partir des mesures expérimentales par corrélation d’images numériques et optimisée grâce à une procédure d’ajustement, l’état cinématique au voisinage de la pointe de fissure sera évalué par un Facteur d’Intensité d’Ouverture de la Fissure. En complément, par une approche numérique l’état des contraintes sera évalué par une modélisation éléments finis afin de calculer le facteur d’intensité de contrainte. Limité pour l’instant à des fissures stationnaires et à des modèles de comportements isotropes ou orthotropes élastiques linéaires le formalisme proposé permet également l’identification des paramètres de la loi constitutive du matériau.