APPROCHE PROBABILISTE DE LA RUPTURE FRAGILE ET DUCTILE A GRANDES VITESSES DE DEFORMATIONS PDF Download
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AU COURS DE CE TRAVAIL, NOUS AVONS PROCEDE A L'EXAMEN DES MECANISMES DE RUPTURE INITIES A PARTIR D'ENTAILLE SOUS SOLLICITATIONS DYNAMIQUES. DEUX TYPES DE RUPTURES ONT ETE EXAMINES: LA RUPTURE FRAGILE SUR UN VERRE ET UN ALLIAGE DE MOLYBDENE TZM, ET LA RUPTURE DUCTILE SUR UN ACIER XC18. NOTRE TRAVAIL A MONTRE L'INTERET D'UTILISER DES EPROUVETTES ENTAILLEES PREFERENTIELLEMENT AUX EPROUVETTES FISSUREES ET LE BIEN FONDE D'UNE APPROCHE EN TERME DE FACTEUR D'INTENSITE DE CONTRAINTES D'ENTAILLES. IL A ETE CONSTATE QUE LES MECANISMES DE RUPTURE SONT IDENTIQUES SOUS CHARGEMENT STATIQUE ET DYNAMIQUE. TOUTEFOIS, NOUS AVONS REMARQUE UNE AUGMENTATION DE LA DISPERSION DES RESULTATS QUE CE SOIT EN RUPTURE FRAGILE OU EN RUPTURE DUCTILE. CETTE AUGMENTATION DE LA DISPERSION TIRE SON EXPLICATION DE LA MULTIACTIVATION DES DEFAUTS. NOUS AVONS PARTICULIEREMENT MIS EN EVIDENCE CE POINT EN RUPTURE DUCTILE PAR OBSERVATION DU NOMBRE DE CUPULES PAR UNITE DE SURFACE. NOUS AVONS DEVELOPPE POUR TRAITER CE PROBLEME UNE APPROCHE MICROSTATISTIQUE. DEUX POSSIBILITES AUX DEPARTS: LE NOMBRE DE DEFAUTS ACTIVES EST INCONNU ET UN MODELE MICROSTATISTIQUE PERMET D'EN CONNAITRE LE NOMBRE PAR UNITE DE VOLUME A PARTIR DES RESULTATS PHENOMENOLOGIQUES, LE NOMBRE DE DEFAUTS ACTIVES EST OBTENU EXPERIMENTALEMENT ET LA MODELISATION MICROSTATISTIQUE PERMET DE PREVOIR LES RESULTATS PHENOMENOLOGIQUES, APPROCHE QUE NOUS AVONS SUIVI DANS LE CAS DE LA RUPTURE DUCTILE. CES DEUX APPROCHES BIEN QU'ENCORE RUDIMENTAIRES NOUS ONT DONNE DES RESULTATS PROMETTEURS
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AU COURS DE CE TRAVAIL, NOUS AVONS PROCEDE A L'EXAMEN DES MECANISMES DE RUPTURE INITIES A PARTIR D'ENTAILLE SOUS SOLLICITATIONS DYNAMIQUES. DEUX TYPES DE RUPTURES ONT ETE EXAMINES: LA RUPTURE FRAGILE SUR UN VERRE ET UN ALLIAGE DE MOLYBDENE TZM, ET LA RUPTURE DUCTILE SUR UN ACIER XC18. NOTRE TRAVAIL A MONTRE L'INTERET D'UTILISER DES EPROUVETTES ENTAILLEES PREFERENTIELLEMENT AUX EPROUVETTES FISSUREES ET LE BIEN FONDE D'UNE APPROCHE EN TERME DE FACTEUR D'INTENSITE DE CONTRAINTES D'ENTAILLES. IL A ETE CONSTATE QUE LES MECANISMES DE RUPTURE SONT IDENTIQUES SOUS CHARGEMENT STATIQUE ET DYNAMIQUE. TOUTEFOIS, NOUS AVONS REMARQUE UNE AUGMENTATION DE LA DISPERSION DES RESULTATS QUE CE SOIT EN RUPTURE FRAGILE OU EN RUPTURE DUCTILE. CETTE AUGMENTATION DE LA DISPERSION TIRE SON EXPLICATION DE LA MULTIACTIVATION DES DEFAUTS. NOUS AVONS PARTICULIEREMENT MIS EN EVIDENCE CE POINT EN RUPTURE DUCTILE PAR OBSERVATION DU NOMBRE DE CUPULES PAR UNITE DE SURFACE. NOUS AVONS DEVELOPPE POUR TRAITER CE PROBLEME UNE APPROCHE MICROSTATISTIQUE. DEUX POSSIBILITES AUX DEPARTS: LE NOMBRE DE DEFAUTS ACTIVES EST INCONNU ET UN MODELE MICROSTATISTIQUE PERMET D'EN CONNAITRE LE NOMBRE PAR UNITE DE VOLUME A PARTIR DES RESULTATS PHENOMENOLOGIQUES, LE NOMBRE DE DEFAUTS ACTIVES EST OBTENU EXPERIMENTALEMENT ET LA MODELISATION MICROSTATISTIQUE PERMET DE PREVOIR LES RESULTATS PHENOMENOLOGIQUES, APPROCHE QUE NOUS AVONS SUIVI DANS LE CAS DE LA RUPTURE DUCTILE. CES DEUX APPROCHES BIEN QU'ENCORE RUDIMENTAIRES NOUS ONT DONNE DES RESULTATS PROMETTEURS
Author: Jacques Roux Publisher: Université de Saint-Etienne ISBN: 9782862723297 Category : Brittleness Languages : fr Pages : 204
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Après avoir défini le concept de fragilité du point de vue des sciences physiques, les auteurs analysent la transposition de cette notion comme paradigme des sciences sociales.
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L'oobjet de cet ouvrage est de fournir une vision globale des phénomènes responsables de la ruine de matériaux de structure ; en acquérant une connaissance concrète des mécanismes de rupture, le lecteur pourra développer une capacité à prévenir les défaillances et, en cas de rupture en service, déterminer et combattre les causes de ruine. L'ouvrage aborde les points suivant : les moyens utilisés pour examiner les ruptures ; les phénomènes générateurs des défauts dans les structures et les concepts mécaniques permettant de quantifier les sollicitations locales qu'ils induisent (mécanique de la rupture) ; les mécanismes physiques qui conduisent à la rupture d'une pièce donnée : rupture théorique, rupture ductile, clivage, déchirement, fatigue et effets d'environnement : corrosion sous contrainte, fatigue par corrosion, fragilisation par l'hydrogène, fluage... Les matériaux considérés sont principalement des métaux et alliages métalliques, ainsi que les céramiques, verres ou polymères ; les conduites à tenir en présence de défauts, les méthodes de calculs de durée de vie et la prévention. Privilégiant un souci constant de détailler les implications concrètes en les illustrant par des cas réels, réduisant au minimum les développements mathématiques pour favoriser la présentation qualitative des phénomènes, La rupture des matériaux se veut un ouvrage pédagogique et opérationnel. Il est principalement destiné à des étudiants ou des ingénieurs dé â familiarisés avec la science des matériaux et qui voudraient approfondir Les phénomènes spécifiques conduisant aux ruptures.
Author: Eric Bonnet Publisher: ISBN: 9782905532800 Category : Faults (Geology). Languages : en Pages : 186
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LA LOCALISATION DE LA DEFORMATION EST UN PHENOMENE IMPORTANT DANS L'ETUDE DE LA RUPTURE DES MATERIAUX. CELLE-CI RESULTE DE LA NUCLEATION, DE LA CROISSANCE ET DE LA COALESCENCE DES FAILLES QUI S'ORGANISENT SUIVANT UN RESEAU DONT LA GEOMETRIE EST COMPLEXE A ANALYSER. COMPRENDRE LE PHENOMENE DE LOCALISATION DE LA DEFORMATION NECESSITE DONC DE COMPRENDRE LA DYNAMIQUE DE LA CROISSANCE DE CES RESEAUX DE FAILLES. C'EST A CE PROCESSUS DE LOCALISATION ET A SON EXPRESSION DANS LA LITHOSPHERE AUQUEL NOUS NOUS SOMMES ATTACHE A TRAVERS CETTE ETUDE. LE ROLE QUANTITATIF DES FAILLES SUR LES DEFORMATIONS LITHOSPHERIQUE A TOUJOURS FAIT L'OBJET D'UN DEBAT SCIENTIFIQUE. S'IL EST INDENIABLE QUE DANS LES NIVEAUX SUPERFICIELS DE L'ECORCE TERRESTRE LES DEFORMATIONS SONT PRINCIPALEMENT CONCENTREES DANS LES FAILLES, LE COMPORTEMENT MOYEN DE LA LITHOSPHERE TERRESTRE EST TOUJOURS SUJET A DISCUSSION. PARCE QUE LA LITHOSPHERE EST UN MILIEU RHEOLOGIQUEMENT STRATIFIE, NOUS AVONS CHOISI DE REPRESENTER SON COMPORTEMENT MECANIQUE A L'AIDE DE MODELES ANALOGIQUES QUI RESPECTENT LA STRATIFICATION FRAGILE-DUCTILE ET QUI SONT DIMENSIONNES PAR RAPPORT A LA GRAVITE. CES MODELES SONT CONSTRUITS EN SUPERPOSANT UN NIVEAU DE SABLE (QUI LOCALISE LA DEFORMATION) SUR UN NIVEAU DE SILICONE (QUI DISTRIBUE LA DEFORMATION). LE COMPORTEMENT MECANIQUE DE CES MODELES EST ALORS DECRIT A L'AIDE DU RAPPORT DE RESISTANCE EXISTANT ENTRE CES DEUX NIVEAUX. SELON LA VALEUR DE , ON OBSERVE DEUX MODES DE DEFORMATIONS. (1) LORSQUE CE RAPPORT EST INFERIEUR A 0,5 LA DEFORMATION EST DISTRIBUEE SUR L'ENSEMBLE DE L'EXPERIENCE ET LA DIMENSION DE CORRELATION DU CHAMP DE DEFORMATION, QUI TRADUIT SON ORGANISATION SPATIALE, EST EGALE A 2. LE RESEAU DE FAILLES SE CARACTERISE PAR UNE DISTRIBUTION DES LONGUEURS QUI SUIT UNE LOI EXPONENTIELLE DONT LA LONGUEUR CARACTERISTIQUE EST EGALE A L'EPAISSEUR DU NIVEAU FRAGILE. LA DIMENSION FRACTALE DE CE RESEAU EST EGALE A 2. (2) LORSQUE EST SUPERIEUR A 0,5, LA DEFORMATION SE LOCALISE LE LONG DE DEUX BANDES DE CISAILLEMENTS AUXQUELLES SONT ASSOCIEES UN RESEAU COMPLEXE DE FAILLES. LE CHAMP DE DEFORMATION PRESENTE UNE DIMENSION DE CORRELATION EGALE A 1,9. LA DISTRIBUTION DES LONGUEURS DE FAILLES SUIT UNE LOI GAMMA, CARACTERISEE PAR UNE LONGUEUR CARACTERISTIQUE L#O ET PAR UN EXPOSANT A. LA DIMENSION FRACTALE EST EGALE A 1,8. LA TRANSITION ENTRE CES DEUX MODES DE DEFORMATION EST BRUTALE, ET INTERVIENT POUR UN RAPPORT DE RESISTANCE CRITIQUE. ELLE PEUT ETRE ASSIMILEE DANS SA NATURE A UNE TRANSITION DE PHASE. CETTE TRANSITION EST EFFECTIVE LORSQUE LA LONGUEUR CARACTERISTIQUE L#O DEVIENT PLUS GRANDE QUE L'EPAISSEUR DU NIVEAU FRAGILE. CELA PEUT S'INTERPRETER COMME LE PASSAGE DEPUIS UNE CROISSANCE TRIDIMENSIONNELLE DES FAILLES (DANS LES DIRECTIONS HORIZONTALE ET VERTICALE) A UNE CROISSANCE BIDIMENSIONNELLE (DANS LE PLAN VERTICAL). LA DETERMINATION DE LA LONGUEUR CARACTERISTIQUE ET DE LA DIMENSION FRACTALE A PARTIR DE RESEAU DE FAILLES NATURELS SUGGERE POUR LA DEPRESSION AFAR ET LA REGION DE SAN-ANDREAS UNE DEFORMATION LOCALISANTE
Author: Christian C.. Roth Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 0
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Cette thèse porte sur l'effet du taux de déformation sur l'initiation de la rupture ductile des métaux dans les aciers avancés à haute résistance (AHSS). Une analyse détaillée de la plasticité des AHSS (effet de la température et au taux de déformation) est requise, ainsi que la caractérisation de l'effet de l'état des contraintes. Les principaux résultats de cette thèse sont : (i) des essais novateurs pour déterminer la déformation à rupture dans les toles sous chargement proportionnel pour des chargements allant du cisaillement pur à la traction équi-biaxiale (ii) le développement d'une technique expérimentale permettant de réaliser des essais à rupture sur toles avec des barres de Hopkinson (SPHB) (iii)) un modèle de plasticité en grandes déformations incluant la dépendance au taux de déformation et à la température (iv) un modèle d'initiation de la rupture ductile dépendant du taux de déformation et (v) des observations micrographiques montrant une augmentation significative de la localisation de déformation à de forts taux de déformation. Outre une introduction générale, des conclusions, et un chapitre de perspectives, la thèse comprend quatre chapitres principaux: Dans le premier chapitre, un programme basique d'essais à rupture pour les toles est développé afin de caractériser l'amorce de la rupture ductile sous différents états de contraintes. Une éprouvette plane comportant deux sections utiles paralèlles est proposée pour déterminer la déformation à rupture pour des états de contraintes proches du cisaillement pur. Une méthodologie basée sur des simulations EF est développée pour optimiser la géométrie de l'éprouvette en fonction de la ductilité du matériau et de son écrouissage. Une éprouvette de traction trouée est optimisée pour déterminer la ductilité en traction uniaxiale. La déformation plane est étudiée par flexion d'une large bande, tandis qu'un essai de poinçonnement miniature est utilisé pour la traction equi-biaxiale. Dans un deuxième chapitre, un système d'inversion est développé pour des essais de traction à de forts taux de déformations avec des SPHB. Une barre de sortie située au-dessus de la barre d'entrée permet de mesurer l'effort de traction, tandis que le déplacement de l'éprouvette est mesuré par caméra rapide. Cette configuration permet une durée d'essais deux fois plus long qu'un système conventionnel de Kolsky, et des essais à des taux intermédiaires (~100/s) sans augmenter la longueur totale du système. Dans un troisième chapitre, des essais de traction à divers taux de déformation sont réalisés sur des éprouvettes plates lisses, entaillées et trouées. La rupture est précédée d'une striction. Une approche hybride expérimentale et numérique est utilisée pour calculer la déformation à rupture. Une dépendance au taux de déformation et à la température de type Johnson-Cook avec un écrouissage combiné Swift-Voce est utilisée avec une loi d'écoulement anisotrope non-associée pour décrire précisément les champs locaux de déformation. Les variations de tempréatures ne sont pas calculées en résolvant le problème thermo-mécanique complet, mais au moyen d'une fonction de poids dépendant du taux de déformation. Ces résultats sont ensuite utilisés pour calibrer et valider une extension récente du modèle d'initiation de rupture d'Hosford-Coulomb, prenant en compte l'effet du taux de déformation. Dans un quatrième chapitre, des essais sur éprouvettes de cisaillement sont réalisés pour une large gamme de température et de taux de déformation. La déformation de l'éprouvette est soigneusement analysée par corrélation d'images numériques et par une approche hybride expérimentale et numérique. Des analyses EBSD sont réalisées sous la surface de rupture, mettant en évidence l'influence de la vitesse de chargement sur la déformation de la microstructure.
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Cette étude expérimentale contribue à la compréhension du phénomène d'endommagement ductile sous sollicitation dynamique. Le but principal de cette étude est de contribuer à l'évolution des techniques expérimentales, d'améliorer l'interprétation des résultats obtenuset de mettre en évidence les limites de la validité de ces résultats. Pour varier la vitesse de déformation et la triaxialité des contraintes, de nombreux essais mécaniques sont fait. En plus des essais classisques sur les barres de Hopkinson-Kolsky en compression, en traction et en torsion, nous utilisons l'essai d'expension d'anneau ainsi qu'une machine hydropeneumatique. Le dispositif d'expension d'anneau utilisé est inspiré de la technique de formage électohydraulique. Cette technique permet d'accéléré en expension des anneaux en matériaux résistant à grandes vitesses de déformation (>104S-1). L'emploi d'un transmetteur viscoélastique permet de réaliser des essias à moyennes vitesses de déformation sans oscillations sur la machine hydropneumatique. Ces essais mécaniques ont permis d'établir une fonction expérimentale reliant la contrainte à la déformation et à la vitesse de déformation. Comme les mesures globales de contraintes et de déformations ne permettente pas de caractériser correctement la ductilité du matériau, une étude locale des mécanismes d'endommagement nous a permis de mesurer et d'expliquer les variations de la ductilité du matériau avec les paramètres de sollicitation. Cette étude permet de mettre en évidence que les bandes de cisaillement adiabatique sont à l'origine de la chute catastrophique de la ductilité de l'acier 30NCD16 à grandes vitesses de déformation, sous sollicitation de compression et de cisaillement dynamique. Par ailleurs, la croissance des cavitésest très sensible à la triaxialité des contraintes. La vitesse de déformation n'a pas d'effet considérable sur la ductilité du matériau si ce dernier mécanisme est à l'origine de la rupture du matériau. La compétition entre ces deux mécanismes détermine le modèle d'endommagement approprié.
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ETUDE PAR DES CRITERES LOCAUX DES EFFETS DE LA TEMPERATURE SUR LES MECANISMES DE RUPTURE DUCTILE DANS DES EPROUVETTES COMPACTES SOUMISES A DES ESSAIS DE RESISTANCE A LA DECHIRURE ET A DES ESSAIS DE DUCTILITE ENTRE 100 ET 450C. CES CRITERES LOCAUX CHERCHENT A DECRIRE L'EFFET DES CONDITIONS MECANIQUES LOCALES (CONTRAINTE-DEFORMATION) SUR LES MECANISMES DE RUPTURE. APPLICATION DE CETTE APPROCHE A L'ETUDE DE LA TRANSITION DUCTILE-FRAGILE SUR DES EPROUVETTES PREFISSUREES EN FATIGUE SOUMISES A DES ESSAIS ENTRE -196C ET -20C. DETERMINATION DES GRANDEURS CARACTERISTIQUES (CONTRAINTE WEIBRIL) PAR METHODE DES ELEMENTS FINIS. INTERPRETATION DES RESULTATS
Author: International Atomic Energy Agency Publisher: International Atomic Energy Agency ISBN: 9789201063205 Category : Technology & Engineering Languages : en Pages : 72
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This publication results from a technical meeting on phenomenology and technologies relevant to in-vessel melt retention (IVMR) and ex-vessel corium cooling (EVCC). The purpose of the publication is to capture the state of knowledge, at the time of that meeting, related to phenomenology and technologies as well as the challenges and pending issues relevant to IVMR and EVCC for water cooled reactors by summarizing the information provided by the meeting participants in a form useful to practitioners in Member States.
Author: Y. Malier Publisher: CRC Press ISBN: 1351440896 Category : Architecture Languages : en Pages : 570
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Provides a thorough review of properties, durability and use of high performance concrete, derived from recent research and experience. This book contains contributions from the leading French, Canadian and Swiss researchers, designers and material specialists, translated into English for the first time.
Author: HASSAN.. GOUAIR
Author: HASSAN.. GOUAIR
Author: Jacques Roux
Author: Clément Lemaignan
Author: Eric Bonnet
Author: Christian C.. Roth
Author: Gabsi Ameur
Author: ELISABETH.. HAIOUN AMAR
Author: International Atomic Energy Agency
Author: Y. Malier
Author: Alain Hébert