COURS DE MECANIQUE DE RUPTURE

12 PRINCIPES QUI GOUVERNENT - LE PHENOMENE DE RUPTURE

 

Ce cours en 12 modules présente les douze principes qui gouvernent le phénomène de rupture des matériaux. Un module supplémentaire présente l’évolution des connaissances dans ce domaine depuis l’époque préhistorique jusqu’à nos jours. (Histoire)
Ce cours est destiné à l’autoformation et utilise des nouvelles possibilités dans le domaine des multimédias. Outre les commentaires vocaux, il est indiqué de façon permanente la table des matières et l’avancement de la présentation.

Les 12 principes

 
Principe 1Il est rappellé içi qu’il existe deux types principaux de rupture : les types fragile et ductile. Les différences entre ces types de rupture tant du point de vue du comportement mécanisme qui va les produire que du faciès sont décrites ainsi que leurs mécanismes respectifs. Principe 2 Le deuxième principe indique que, pour certains matériaux et notamment les aciers, les deux types de rupture existent. Le passage d’un mécanisme de rupture à l’autre est facilité par le changement de température, de la vitesse de chargement ou l’introduction d’une entaille.
Principe 3 Le troisième principe considère que l’énergie de rupture est l’énergie pour rompre la cohésion atomique ou moléculaire de la matière. Principe 4 Le principe 4 est en fait le principe de minimisation de l’énergie qui s’applique aussi au phénomène de rupture.
Principe 5 Ensuite nous considérons que l’amorçage d’une rupture se fait obligatoirement sur une concentration locale de contrainte pour pouvoir surmonter la contrainte de cohésion atomique. Principe 6 Le principe 6 indique que l’explication du phénomène nécessite de rompre avec l’approche traditionnelle de la contrainte maximale en un point gouvernant la rupture. Des considérations sur la densité d’énergie de déformation nécessaire pour provoquer la rupture indique clairement qu’il faut considérer un volume d’élaboration du processus de rupture dans lequel règne une contrainte effective gouvernant ce processus.
Principe 7 Le principe 7 précise que l’état local des contraintes en tête du défaut qui provoquera la est relié certes aux efforts extérieurs, mais aussi au mode de chargement et à la géométrie de la structure, ce qui impliquera une réponse non intrinsèque au matériau. Principe 8 Nous rappellerons cet adage des mécaniciens de la rupture :   la zone plastique en fond de fissure joue le rôle d’entaille  .
Principe 9 Le principe 9 considère que la ténacité est une fonction du travail dépensé jusqu’à rupture et souvent de façon simple et proportionnelle. Principe 10 Le principe 10 précise qu’à l‘exception de matériaux extrêmement fragile, une croissance stable s’établit avant l’instabilité d’une fissure au moment du chargement critique
Principe 11 Nous rappellerons içi que la ténacité d’un matériau dépend des conditions de confinement de la plasticité souvent présenté par ce deuxième adage des mécaniciens de la rupture »plus c’est épais, plus c’est fragile ».

 
Principe 12 Nous indiquerons que la dispersion des valeurs de ténacité est aussi une propriété à prendre notamment en considération lorsque l’on utilise des coefficients de sécurité pour le dimensionnement des structures (Principe12).
Université Paul Verlaine - Metz / Médiatisation CAVUM, Mars 2005