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Thèse

Large-scale crack propagation in heterogeneous materials : an insight into the homogenization of brittle fracture properties

Résumé : La compréhension du comportement macroscopique d'un matériau à partir de la donnée de ses constituants à l'échelle microscopique a toujours été le Saint Graal en science des matériaux dans la mesure où elle fournit les éléments essentiels à la prédiction de la résistance d'une structure et au développement de matériaux aux propriétés innovantes. Si la théorie de l'homogénéisation constitue un cadre théorique établi pour prédire la réponse effective d'une vaste classe de comportements matériaux, elle ne permet pas à l'heure actuelle de prédire les propriétés effectives en rupture fragile. S'attaquer à cette question suppose de tirer profit des caractéristiques uniques de la rupture fragile qui est (i) un problème d'évolution dissipatif, (ii) localisé en pointe de fissure et (iii) relié à un problème de structure. Dans ce travail, nous proposons un formalisme théorique fondé sur une approche perturbative de la mécanique de la rupture afin de (i) modéliser la propagation de fissure dans les milieux désordonnés de grande taille. L'implémentation numérique de ce modèle nous permet (ii) d'étudier en détail les mécanismes dissipatifs mis en jeu en pointe de fissure lorsqu'une fissure interagit avec des hétérogénéités. Leur contribution au renforcement du matériau à l'échelle macroscopique est finalement (iii) estimée à partir de la résolution du problème de structure à l'aide d'outils empruntés à la physique statistique. Les apports théoriques et numériques de la thèse sont finalement confrontés aux résultats d'expériences de fissuration de polymères hétérogènes imprimés 3D, extraits d'outils de corrélation d'image.
Liste complète des métadonnées

https://hal-enpc.archives-ouvertes.fr/tel-02473505
Contributeur : Mathias Lebihain <>
Soumis le : lundi 10 février 2020 - 17:26:32
Dernière modification le : lundi 19 octobre 2020 - 11:02:37
Archivage à long terme le : : lundi 11 mai 2020 - 16:09:13

Fichier

LEBIHAIN_Manuscrit.pdf
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Identifiants

  • HAL Id : tel-02473505, version 1

Citation

Mathias Lebihain. Large-scale crack propagation in heterogeneous materials : an insight into the homogenization of brittle fracture properties. Mechanics of the solides [physics.class-ph]. Sorbonne Université, 2019. English. ⟨tel-02473505⟩

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