Croissance lente de fissures : de la fragilité à la complexité

Slow crack growth : from brittleness to complexity

• Auteur / Autrice : Pierre-Philippe Cortet
• Direction : Loïc Vanel
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Lyon, École normale supérieure (sciences)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Viscoplasticité

Polycarbonates

Rupture, Mécanique de la

Matériaux -- Fissuration

Mots clés libres

Dynamique des polymères

Résumé

Cette thèse a pour objectif d'apporter une contribution à la compréhension des mécanismes physiques en jeu dans le phénomène de croissance lente de fissures dans un matériau sous contrainte. Ce travail s'appuie principalement sur des études expérimentales, mais est aussi composé de travaux théoriques. On aborde différents aspects du phénomène en allant de systèmes physiques semblant à priori être les plus simples pour s'orienter vers des systèmes de plus en plus complexes. Ainsi, il est d'abord présenté une étude analytique de l'influence du désordre structurel d'un matériau élastique fragile sur le phénomène de croissance lente thermiquement activée d'une fissure sous contrainte. On présente ensuite une étude expérimentale détaillée de la croissance lente d'une fissure dans un film d'un polymère amorphe, le polycarbonate. Finalement, on décrit une étude expérimentale préliminaire du phénomène de pelage d'un rouleau de ruban adhésif grâce à une technique d'imagerie à haute vitesse.

The aim of this thesis is to contribute to the understanding of the physical mechanisms in action during the phenomenon of slow crack growth under stress. This work contains mainly experimental studies, but also theoretical ones. We study different aspects of the phenomenon of slow crack growth starting from physical systems that appear to be the simplest and moving to more and more complex systems. We first present an analytical study of the influence of the structural disorder of a brittle elastic material on the phenomenon of thermally activated crack growth under stress. Then, we present a detailed experimental study of the slow growth of a crack in an amorphous polymer film, namely polycarbonate. Finally, we describe a preliminary experimental study of the peeling of an adhesive tape using a fast imaging technique.