Etude et modélisation du comportement des éprouvettes entaillées en fatigue

Abstract

عملنا مكون من جزئيين رئيسيين. يهدف الأول إلى الدراسة العددية لسرعة انتشار التشققات في العينات المحززة المعرضة لأحمال الانحناء بطريقة العناصر المحدودة الموسعةX-FEM ، والتحقق من صحتها باستخدام القانون النظري باستخدام مفهوم المعامل المكافئ لشدةتركيز الإجهاد من نظرية الهشاشةلميكانيكا الكسر. الغرض من هذه الدراسة هو توفير معلومات مفيدة حول دور معالمات هندسة الشق في معدل انتشار الشقوق ومعامل شدة إجهاد الدرجة المكافئة لمواد متعددةالميثاكريلات. في الجزء الثاني من الدراسة ، ركزنا على الجانب التجريبي ، والذي يهدف إلى دراسة تجريبية لسلوك التعب لعينات الاختبار المحززة لأربع حزوز مختلفة ، (الحزوز المختارة هي من النوعV الحاد ، و من النوعU غير الحاد) . استنادًا إلى طريقة كثافة طاقة الإجهاد(SED)لتقييم حدود حجم التحكم والطاقة المحلية السائدة في المنطقة التي يحدها نصف قطر الحجم Notre travail porte sur deux volets principaux. Le premier viseà l’étude numérique de la vitesse de propagation des fissures dans des éprouvettes entaillées soumises à des charges de flexion par la méthode des éléments finis étendues X-FEM, validée à l'aide de la loi théorique utilisant le concept de facteur d'intensité de contrainte équivalent issu de la théorie de la mécanique de la rupture fragile.Le but de cette étude est de fournir des informations utiles sur le rôle des paramètres de la géométrie de l'entaille sur la vitesse de propagation des fissures et le facteur d'intensité de contrainte d'entaille équivalent pour les matériaux en polyméthacrylate de méthyle. Dans le deuxième volet de l’étude, nous nous sommes concentrés sur la partie expérimentale, qui vise à étudier expérimentalement le comportement à la fatigue des éprouvettes entaillées pour quatre différentes entailles, (Les entailles choisies sont l'entaille en V aiguë, et l'entaille en U émoussée) en se basant sur la méthode de densité d'énergie de déformation (SED) pour évaluer la limite du volume de contrôle et l’énergie locale qui règne au niveau de l’aire limité par le rayon du volume Our work focuses on two main aspects. The first one aims at the numerical study of the crack propagation rate in notched specimens subjected to bending loads by the extended finite element method X FEM, validated with the help of the theoretical law using the concept of equivalent stress intensity factor from the theory of brittle fracture mechanics. The purpose of this study is to provide useful information on the role of notch geometry parameters on crack propagation rate and equivalent notch stress intensity factor for polymethyl methacrylate materials. In the second part of the study, we focused on the experimental part, which aims at investigating experimentally the fatigue behavior of the notched specimens for four different notches, (The chosen notches are the sharp V-notch, and the blunt U-notch) based on the strain energy density (SED) method to evaluate the limit of the control volume and the local energy that prevails at the area bounded by the radius of the volume