Modélisation des fissures planes de forme quelconque dans des structures 3D par la méthode des fonctions de poids avec aperçu expérimental sur la fissuration du mortier

Abstract

Une modélisation des fissures planes internes dans les structures 3D par la méthode des fonctions de poids à incrémentation numérique est présentée. Notre contribution dans la procédure numérique et l'adaptation du maillage a amélioré le rapport (précision/coût de calcul) des résultats, et aussi augmenté la maniabilité du code de calcul pour pouvoir modéliser toutes les formes des fissures planes (elliptiques, polygonales, arbitraire). Cette modélisation a pour objectif de quantifier le Facteur d’Intensité des Contraintes (FIC) sur bout des fissures étudiées couplé avec une loi de propagation, ce calcul permet d'évaluer la durée de vie des structures en propagation ductile et le seuil de stabilité en propagation brutale. Une partie d'étude expérimentale a été également menée sur la fissuration d'un matériau quasi-fragile à savoir le mortier. Internal plane cracks in the three dimension structures are modeled by the method of weight functions. Our contribution in the numerical procedure and meshing adaptation has improved the ratio (precision/ calculation cost) of the results, and increased the handiness of the program to be able to model all plane cracks forms (elliptic, polygonal, arbitrary). This modeling has an aim of quantifying the Stress Intensity Factor (SIF) on the studied crack extremity, combined with a propagation law, this calculation allow to evaluate the life duration of the structures in a ductile propagation and the stability critic level in brutal propagation. A part of experimental study has been also led to study the cracks in a near frail substance like mortar.