Rupture, endommagement et fatigue

Les sollicitations mécaniques engendrent des modifications de la tenue ultime des matériaux en service. Nous nous intéressons par exemple tant à la propagation d'une fissure au sein de matériaux hétérogènes, qu'à l'influence des chargements complexes (multiaxial) sur le comportement mécanique.

Le thème de la fatigue est traité au travers d’une approche de type énergique, depuis les années 90, basée sur deux paramètres énergétiques : (i) le premier associé à un taux d’énergie interne, lié au niveau microstructural à un comportement réversible du type élastique; (ii) le second associé à un taux de dissipation non calorifique du type entropique. Ces paramètres ne représentent qu’une fraction de l’énergie mécanique totale. Le modèle mécanique associé est capable de reproduire de façon précise les effets thermomécaniques engendrés par les chargements cycliques complexes. Les résultats ainsi obtenus, sont pertinents au regard de la problématique de la fatigue multiaxiale à chargements complexes.

La propagation de fractures au sein de matériaux multi-échelles est étudiée tant sur le plan numérique (développement de modèles) qu'expérimental (visualisation in-situ). Le but est d'identifier les effets des hétérogénéités du matériau (papiers, bétons) sur la propagation de la fissure, en particulier la succession des apparitions, nucléations et arrêts des micro-fractures.

Les champs d'applications touchent les domaines de l'énergie (métaux, béton), l'emballage (matériaux fibreux, papier, composites), le génie civil et la géotechnique.

Thèses en cours

• F. Villette (2017-2020) - Mécanique des papiers et hétérogénéités de structures
• C. Ningre (2015-2019) - Développement d’une méthode de suivi de l’endommagement par fatigue multiaxiale : Application aux turbines hydroélectriques - col. 3SR /  IRDL

Alumni

Ingénieurs

• J. Noël (2016-2017) - PSPC Innov'Hydro : Analyse des sollicitations mécaniques subies par les turbines, production d'essais et de protocoles de fatigue pour la qualification des matériaux - col. 3SR / GE

Thèses

• V. Krasnoshlyk (2013-2017) - Etude multi-échelles et multiphysiques des mécanismes de fissuration dans les matériaux à base de fibres naturelles . col. 3SR / LaMCoS / LGP2 / Univ. Uppsala (Suède)