Contribution à l’extension de la conception d’un code de calcul basé sur XFEM à la modélisation dynamique des structures 2D

Abstract

Abstract:The phenomenon of cracksresulting from dynamic loadings(vibrations, shocks) has become a threat to mechanical structures and without warning a catastrophe can occur,which has led us to find solutions to study these cracks in order to avoid such accidents. Our study in our research laboratory consist on the implementation of a calculation software program under MATALB®based onthe Extended Finite Element Method(X-FEM)coupled with the level-settechnique in fracture mechanics framework fortwo-dimensional structures containing cracks.This code is focused on the evaluation ofthe Dynamic Stress Intensity Factor (DSIF) calculation in terms of time. We have studied somevalidation examples to verify the efficiency of our calculation codeand we followed itwith parametric studies concerning the influence ofthe many dynamic and cracking parameters. ésume:Le phénomène de fissures résultant de sollicitations dynamiques (vibrations, chocs) est devenu une menace pour les structures mécaniques et sans avertissementune catastrophe peut survenir. C’estce qui nous a poussésà trouver des solutions pour étudier ces fissures afind'éviter de tels accidents. Notre travail au sein du laboratoire de recherche consiste a développerun programme de calcul sous MATALB®basé surla Méthode des Eléments Finis Etendue(X-FEM)couplée avec la technique des fonctions de niveaux Level-set Technique(LST)dans un contexte dela mécanique de la rupture de structures bidimensionnelles contenant des fissures. Ce programme s’occupe ducalcul du Facteur D'intensité de ContrainteDynamique (FICD) en fonction dutemps. Nous avons étudié quelques exemples de validation pour vérifier l’efficacité de notre programme et on termine par des études paramétriques concernant l’influence des nombreux paramètres dynamiques et ceux de fissuration. ملخص:اصبحت ظاهرة التشقق الناتجة عن الاجهادات الديناميكية (الاهتزازات, الصدمات)تشكل تهديدا بالنسبة للهياكل الميكانيكي،فبدون سابق انذار قد تحدث الكارثة.هذاما جعلنا نعمل على ايجاد حلول لدراسة هذه التشققاتلتفادي مثل هذه الحوادث الخطيرة.اشتمل هذا العملفيمختبرناللبحثعلى تطويربرنامج حسابيمنجز بالماتلاب تم تطويره باستعمال طريقة العناصر المحدودةالموسعة بالتنسيق مع تقنية دوال المستوى بواسطةميكانيكا الكسر للهياكل ثنائيةالابعاد التي تحتويعلى الشقوق.يعملهذا البرنامجعلى حسابعاملشدةالإجهادالديناميكيبدلالةالزمن،حيثقمنا بدراسة بعض الامثلة للتحقق من دقة برنامجنا و اتبعناهابدراساتوسيطيةمتعلقةبتأثيرعدةخصائص ديناميكية و اخرى متعلقة بالتشقق