Modèles continus et ''discrets'' pour les problèmes de localisation et de rupture fragile et/ou ductile

Continuous and discrete models for localisation and fragile/ductile rupture problems

• Auteur / Autrice : Delphine Brancherie
• Direction : Adnan Ibrahimbegovic
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique. Génie mécanique. Génie civil
• Date : Soutenance en 2003
• Etablissement(s) : Cachan, Ecole normale supérieure
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de mécanique et technologie (Gif-sur-Yvette, Essonne ; 1975-2021)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Endommagement, Mécanique de l' (milieux continus)

Localisation, Théorie de la

Plasticité

Rupture, Mécanique de la

Résumé

L'objectif de la thèse est de développer une méthode éléments finis permettant de rendre compte de l'apparition de zones de localisation de façon indépendante du maillage. Ceci est réalisé par la construction d'éléments finis enrichis capables de reproduire des discontinuités du champ de déplacement. L'approche proposée permet la description du comportement des structures massives par la prise en compte simultanée de deux types de dissipation une dissipation volumique produite à l'échelle de la structure et prise en compte par des modèles continus classiques et une dissipation surfacique produite à l'échelle des bandes de localisation et décrite par l'introduction de champs de déplacement discontinus associés à des lois ''discrètes'' liant traction et saut de déplacement. Cette approche a été développée et implantée pour des modèles de plasticité (représentation de bandes de cisaillement) et pour des modèles d'endommagement (prise en compte de l'apparition de macro fissures).

The objective of the thesis is to develop a finite element method capable of taking into account the development of localization zones without pathological dependence on mesh discretization. This is achieved by the development of elements taking into account discontinuities of the displacement field. The method allows to describe the behavior of massive structures by combining two types of dissipation: a bulk dissipation generated by diffuse phenomenon at the scale of the structure and taken into account by a classical continuum model and a surfacic dissipation genarated by the apparition of localized dissipative phenomenon localized at the level of localization zones and taken into account by the introduction of discontinuous displacement field associated to discrete laws linking traction and displacement jump. This method has been developed and implemented for plasticity model (representation of shear bands) and for damage materials (representation of ''macro cracks'' ).