Perturbations du champ mecanique d'un materiau par la presence d'heterogeneites : modelisation des contacts par elements de frontiere

par Laurent Ulmet

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Alain Vergne.

Soutenue en 1989

à Limoges , en partenariat avec Université de Limoges. Faculté des sciences et techniques (autre partenaire) .

mots clés

Résumé

Les elements constitutifs des ouvrages de genie civil presentent souvent des heterogeneites caracterisees sur le plan mecanique par une variation locale des proprietes elastiques du materiau. Elles entrainent des concentrations de contraintes pouvant etre critiques vis-a-vis de la resistance de la structure. L'objet de ce travail, divise en quatre parties, est d'etudier a partir d'un modele numerique d'equations integrales de frontieres les champs elastiques ainsi perturbes. La premiere partie presente les differentes techniques analytiques disponibles en insistant particulierement sur les methodes des potentiels complexes, et de l'inclusion equivalente d'eshelby. L'exploitation de ces solutions conduit a une serie de resultats concernant l'heterogeneite adherente isolee. La grande diversite des methodes utilisables en fonction de chaque type d'heterogeneite est mise en evidence. La deuxieme partie est consacree a une extension d'un code equations integrales existant, en vue du traitement de problemes multi-zones. L'interet pratique du programme est montre sur de nombreux exemples: interaction entre plusieurs heterogeneites ou entre fissures et heterogeneites. . . En troisieme partie est introduit un developpement supplementaire au code precedent, destine a l'etude d'heterogeneites en contact non parfaitement adherent avec la matrice (fissures d'interface, frottement de coulomb). L'importance determinante des proprietes de l'interface est mise en evidence. Enfin, dans la quatrieme partie, la demarche est appliquee au domaine des structures, dans le cadre de la modelisation du comportement local des zones d'assemblage liant deux domaines plans au moyen de plusieurs boulons sollicites en cisaillement. Il est tenu compte du frottement lateral entre boulons et pieces

Titre traduit

Disturbance produced by the action of inhomogeneities upon a material's mechanical field: proposal for a contact model uding boundary elements

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