Contribution à la modélisation des matériaux orthotropes fissurés par la méthode des éléments finis étendus X-FEM

Abstract

Résumé : Ce travail consiste à la modélisation de la fissuration dans les matériaux composites orthotropes par la méthode des éléments finis étendus (X-FEM), par l’évaluation de facteur d’intensité de contrainte statique et dynamique dans les deux modes de rupture pour plusieurs configurations géométriques et de chargement. A cet effet, un code de calcul a été développé dans le cadre de cette étude concrétisant tous les développements réalisés. Plusieurs exemples de validation ont été traités dans cette étude prouvant l’efficacité et la robustesse de la X-FEM et du code de calcul développé pour la modélisation de tels matériaux. Une étude comparative a également été exposée. Abstract: This work involves the modeling of cracking in orthotropic composite materials by the extended finite element method (X-FEM), for evaluation of the stress intensity factor in static and dynamic laodings for both modes of fracture for several geometric configurations and loadings. A computer code has been developed in this study through on all the made developments. Several examples of validation have been addressed in this study, demonstrate the effectiveness and robustness of the X-FEM and the developed computer code for the modeling of such materials. This study has been concluded by a comparative application. ملخص: هذا العمل يتناول نمذجة التشققات في المواد المركبة الأورتوتروبية باستخدام طريقة العناصر المحدودة الموسعة، وذلك بحساب معامل شدة الإجهاد الساكن و الديناميكي في كلتى نمطيى القطع وذلك من أجل عدة حالات هندسية و اجهادية، لهذا الغرض تم استحداث برنامج رقمي في إطار هذه الدراسة من خلال كل التطويرات التي انجزت، وقد تم تناول العديد من الأمثلة ذات الطابع التحققي من أجل اثبات فعالية و صحة طريقة العناصر المحدودة الموسعة المستعملة ضمن هذا العمل وكذا البرنامج الرقمي المطور لنمذجة هذا النوع من المواد و ختمنا الدراسة بتطبيق مقارني.