Modélisation avancée et durabilité des structures - 5EMMACW0

Objectif(s)

Une première partie de ce cours s’intéresse au cas de structures mécaniques chargées au-delà de la limite élastique mais en deçà du seuil de rupture. On traite des déformations irréversibles contenues qui peuvent être traduites par l’élastoplasticité instantanée. Ce cours est ancré sur la description du comportement macroscopique tandis que les mécanismes de déformation sont juste évoqués. Les lois de comportement associées étant non linéaires le recours au calcul numérique est très vite indispensable. Les étudiants ayant suivi ce cours sont préparés à mener des calculs élastoplastiques sur des structures par la méthode des éléments finis (comme proposé par le cours « Mise en œuvre logiciel éléments finis BE »).
La deuxième partie du cours se consacre aux structures mécaniques soumises à des contraintes ultimes provoquant la fissuration puis la rupture. Bien souvent, ces structures se rencontrent dans le domaine des hautes pressions, de fortes températures, ou bien lorsque la fatigue est présente. Comprendre les mécanismes qui induisent la ruine d’un système mécanique va permettre de prédire les valeurs limitant les paramètres de fonctionnement, d’estimer la durée de vie, de choisir le bon matériau pour une application donnée.a

Ce cours est inclus dans le module d’enseignements 307, ce module contenant aussi les deux activités suivantes :

• Mise en œuvre logiciel éléments finis BE (5EMAACB0) – 28 heures
• Etude de cas (5EMMACR0) – 6 heures

L’inscription à ce cours implique aussi l’inscription à ces deux activités de sorte à suivre l’ensemble du module.

Contenu(s)

Partie I
1 - Généralités
2 – Théorie de la plasticité
2a - Critères
2b – Lois d’écoulement
2c – Lois d’écrouissage
3 – Applications à des cas classiques
4 – Calcul des structures par éléments finis
4a – Calcul de la déformation plastique
4b – Algorithme du calcul élastoplastique
5 – Préparation aux applications sur machine (ANSYS14)
Partie II
1 - introduction
2 - cohésion atomique
3a - mécanique linéaire de la rupture
3b - mesure de KC
3c - résilience KCV
3d - critère multimode
4 - rupture par fatigue
5 - transition rupture fragile/ductile
6a - mécanique élastoplastique de la rupture: approche locale
6b - mécanique élastoplastique de la rupture: approche globale
Chaque paragraphe est illustré par des problèmes ou les applications numériques tiennent un rôle important

Mécanique des milieux continues, résistance des matériaux, mécanique des solides élastiques