Calcul quasi-statique de structures 2D hétérogènes contenant des vides, des inclusions, et de fissures par approche d’endommagement.

Abstract

AbstractThe damage models (phase field) represent the defect geometry in a diffusive way without introducing sharp discontinuities. This feature allows these models to model crack propagation efficiently compared to numerical methods based on a discrete crack model, especially for complex crack models. Due to the "phase field" implication, the phase field method can beessentially treated as a multi-field problem even for a purely mechanical problem. Therefore, the implementation of these complex models will require their efficient implementation through the development of a computer code as the main objective of the present study. For this purpose,We aimed to design the two-phase field models (quadratic and linear) using the finite element method for modeling quasi-static failure in two-dimensional structures through the computer code produced for this purpose. Several numerical results are obtained by running our code through the processing of numerous validation applications as well as parametric studies. The quality of these results shows both the effectiveness of the present approach and the robustness of the developed code. RésuméLesmodèles d’endommagement (champde phase) représententla géométrie des défauts de manière diffusive sans introduire de discontinuités nettes. Cette fonctionnalité permet à ces modèles demodéliser efficacement la propagation des fissures par rapport aux méthodes numériques basées sur un modèle de fissure discret, en particulier pour les modèles de fissures complexes. En raison de l'implication du "champ de phase", la méthode de champ de phase peut être essentiellement traitée comme un problème multi champ même pour un problème purement mécanique. Par conséquent, l'implémentation de ces modèlescomplexes nécessitera leurimplémentation efficace à travers ledéveloppement d’uncode decalcul comme objectif principal de la présente étude.A cet effet, nousavons visésà concevoir lesdeuxmodèlesde champ de phase(quadratique et linéaire)en utilisant la méthode des élément finispourla modélisation de la rupturequasi-statique dans les structures bidimensionnelles par le biais du code de calculréalisé à cette fin.Plusieurs résultats numériques sont obtenus en faisant tourner notre code à travers le traitement de nombreuses applications de validation ainsi que d’étude paramétrique. La qualité de ces résultats montre aussi bien l’efficacité de la présente approche que la robustesse du code développé.