Etude du comportement des structures fissurées sous contraintes résiduelles par la méthode des équations intégrales

Behavior of cracked structures with residual stresses using the boundary element method

• Auteur / Autrice : Zohra Gaiech
• Direction : Jean-Marc Roelandt
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique
• Date : Soutenance en 2005
• Etablissement(s) : Compiègne

Mots clés

Mots clés contrôlés

Griffith, Fissure de

Mécanique appliquée

Éléments-frontières, Méthode des

Équations intégrales

Rupture, Mécanique de la

Contraintes résiduelles

Mots clés libres

Structure fissurée

Méthode de superposition

Résumé

Les contraintes résiduelles ou internes influent sur la tenue en service des structures aéronautiques. Ce travail a été décomposée en deux parties. La première partie a été consacrée à l'étude des structures bidimensionnelles. L'effet des efforts volumiques type pesanteur, centrifuge et contraintes initiales a été étudié et implémenté dans un code aux éléments de frontière déjà existant (Prf2d). Dans la deuxième partie, un code indépendant permettant l'étude des structures massives en présence de contraintes initiales et basé sur plusieurs types d'éléments de frontière a été développé. L'effet des contraintes résiduelles est introduit à l'aide du principe de superposition. Les développements réalisés ont été validés sur des cas de références. Un cas industriel a été étudié. Ces développements, associés à des procédures d'adaptation de maillage devraient permettre d'étudier dans le futur des cas de propagation de fissures tridimensionnelles dans des champs de contraintes résiduelles pour lesquels des expériences seront réalisées au CCR-EADS de Suresnes.

Residual or internaIs stresses influence the in- service behaviour of aeronautic structures. Ln the particular case of a compressive residual stress field, their resistance is improved. This work has been decomposed in two parts. The first part, has been dedicated to the study of two-dimensional structure. The effect of volumic loads type gravitational, centrifuge and initial stress field has been studied and implemented in a Boundary Elements program already existing (Prf2d). Ln the second part, a new pro gram permitting the study of massive structure with initial stresses and based on several types of boundary elements has been developed. The principle of superposition is used to assess the influence of residual stresses. Developments was validated by analysing several representing examples. An industrial case has been studied. These developments associated to adaptation mesh procedures should permit in the future the study of three-dimensional cracks propagation in residual stress field for which experimental research will be achieved in the CCR-EADS of Suresnes.