Extension de l'approche X-FEM aux grandes transformations pour la fissuration des milieux hyperélastiques

Download or read book Extension de l'approche X-FEM aux grandes transformations pour la fissuration des milieux hyperélastiques written by Grégory Legrain and published by . This book was released on 2006 with total page 197 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le caoutchouc industriel est présent dans de nombreuses applications industrielles, de la plus basique à la plus technique. Son mode de défaillance prépondérant est la rupture due à la propagation de fissures par fatigue : les sollicitations mécaniques ainsi que l'atmosphère extérieure provoquent dans un premier temps l'apparition d'une amorce de fissure. Sous l'effet des sollicitations mécaniques, cette fissure se propage jusqu'à rupture de la pièce. L'objectif de ce travail est de faciliter la simulation numérique de la propagation de fissures dans les élastomères. Pour cela, la méthode des éléments finis étendus (X-FEM) est considérée. Cette méthode a été développée afin de limiter le recours au remaillage dans le cadre de la fissuration des métaux. En outre, elle permet d'enrichir l'approximation éléments finis par des fonctions provenant de la physique du problème. La première partie de ce travail consiste à adapter cette méthode à la mécanique non-linéaire de la rupture. En particulier, le choix d'une formulation de résolution ainsi que la recherche de fonctions d'enrichissement adaptées sont étudiés. Dans un deuxième temps, l'enrichissement de formulations mixtes pour la gestion de la contrainte d'incompressibilité est détaillé. Des stratégies d'enrichissement ont été développées afin de préserver la stabilité de ces formulations. Ces dernières permettent la vérification de la condition inf-sup dans le cas des trous, inclusions et fissures sous l'hypothèse des petites perturbations. Enfin dans une troisième partie, le concept de forces configurationnelles est appliqué comme critère directionnel pour la propagation de fissures 2D et 3D. Un intérêt tout particulier est porté à l'amélioration de la robustesse de l'évaluation numérique de cette grandeur.