Abstract:
RÉSUMÉ
Le modèle de zone cohésive a été implémenté avec plusieurs méthodes numériques comme
la méthode des éléments de frontière, méthode sans maillage et la méthode des éléments finis.
Différents algorithmes ont été proposés pour résoudre la non-linéarité du problème venant de
la process zone (micro-fissuration). Récemment, une nouvelle méthode numérique appelée
méthode des éléments finis étendue (XFEM) a été développée. X-FEM utilise le concept de
partition d'unité et les fonctions d'enrichissement pour améliorer la précision du problème et
d'inclure des discontinuités dans le problème. L’avantage de l'utilisation de X-FEM est que le
maillage ne doit pas nécessairement être conforme à la géométrie du problème L'objectif de ce
mémoire de Master est d'utiliser la X-FEM pour résoudre les problèmes de propagation de
fissures cohésives. Afin de réaliser les simulations numériques le logiciel des éléments finis
Abaqus a été utilisé pour inclure le modèle de zone cohésive dans la X-FEM. Les études
numériques ont été réalisées pour un essai de flexion trois points, et le calcul résultant est
validé par comparaison avec les observations expérimentales obtenues par Syed Yasir ALAM
dans [38].
ABSTRACT
Cohesive crack model has been included in several numerical methods like boundary
element method, mesh less methods and FEM. Different algorithms have been proposed to
solve the nonlinearity of the problem coming from the process zone (micro cracking).
Recently a new numerical method called Extended Finite Element Method (XFEM) has been
developed. X-FEM uses the concept of partition of unity and enrichment functions to
improve the accuracy of the problem and to include discontinuities in the problem. The
important outcome of using X-FEM is that the mesh does not need to conform to the
geometry of the problem any more. The aim of this thesis is to use X-FEM to solve cohesive
crack propagation problems. In order to perform the numerical simulations the finite
element software Abaqus has been used to include cohesive crack model in X-FEM. The
numerical studies have been performed for a three point bending test, and the resulting
computational framework is validated by comparison with experimental observations obtained
by Syed Yasir ALAM in [38].
مخلص
لقد تم إدراج نموذج الشق المتماسك في العديد من الطرق العددية مثل طريقة العناصر المحدودة و غيرها. و تم اقتراح
مؤخرا، تم تطوير . (FPZ) عدة خوارزميات مختلفة للتعبير عن السلوك اللاخطي للجسم المادي الناتجة عن منطقة التشقق
حيث تعتمد هذه الطريقة على خاصية تقسيم الوحدة و دوال (XFEM) طريقة عددية تدعى طريقة العناصر المحدودة الموسعة
الإثراء من أجل تحسين دقة الحلول المقترحة و إدراج الشقوق بصفتها اللامستمرة أثناء النمذجة، من إيجابيات هاته الطريقة
أن التقسيم لا يكون بالضرورة موافق لشكل الشق.الهدف من هذه المذكرة هو استعمال طريقة العناصر المحدودة الموسعة
النتائج المحصل .Abaqus لحل إشكالية وجود انتشار لشقوق متماسكة، و لعمل نمذجة لهذا الإشكال نقوم باستخدام البرنامج
.[ عليها من المحاكاة قمنا بمقارنتها بمثيلاتها التجريبية التي قام بإجراءها سيد ياسرعلام [ 38
