Recherche Avancée

Thèse soutenue

Interfaces composites collées : analyses asymptotiques et rupture fragile

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Auteur / Autrice : Pierre de Montleau
Direction : Alain Rigolot
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique
Date : Soutenance en 1999
Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

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L'objectif de cette thèse est de contribuer à une meilleure connaissance du comportement des assemblages collés : par le calcul approfondi des champs mécaniques d'une part, par la prédiction de la ruine par délaminage d'autre part. Pour des raisons d'antériorités tant expérimentales que théoriques, l'analyse de l'assemblage à double recouvrement sollicité en traction constitue la base de ce travail. La détermination des contraintes y est obtenue par application de la théorie asymptotique à plusieurs petits paramètres : épaisseurs des substrats et du joint, module d'Young de la colle. Suivant les rapports entre ces petits paramètres, plusieurs configurations privilégiées sont mises en évidence. De plus, les solutions des problèmes liés aux couches limites qui apparaissent au voisinage des extrémités du recouvrement sont obtenues de façon semi-analytique sous la forme de développements en séries de Papkovitch. Conjointement, le comportement asymptotique du joint débouche sur un modèle classique d'assemblage collé, qualifié de modèle de l'interface élastique, ou le joint est remplacé par un système continu de ressorts. La théorie de la mécanique de la rupture fragile est alors adaptée à ce modèle pour l'étude du délaminage, c'est-à-dire de la propagation de fissures le long de l'interface élastique. Une nouvelle expression du taux de restitution d'énergie est obtenue et une méthode originale est proposée pour exhiber la singularité logarithmique qui apparait en pointe de fissure, au lieu de la singularité classique en R dans un matériau homogène. Une application à l'assemblage a doublé recouvrement est proposée. Elle permet notamment l'analyse de la stabilité de la propagation de telles fissures.