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Endommagement et Rupture des Structures

par Alexandre MARTIN - 2 avril 2010

La modélisation et la simulation de l’endommagement de la rupture en vue d’applications aussi variés que la rupture ductile ou fragile, la fatigue, l’endommagement des géomatériaux sous chargement thermohydromécanique ou sous impact conduit à s’intéresser à un grand nombre d’aspects très souvent liés entre-eux. On aborde ainsi :

  • Les aspects théoriques liés aux modèles non locaux (formalisme thermodynamique standard adapté par exemple) ;
  • Les aspects de modélisation théorique ou phénoménologique (mécanique de la rupture des zones cohésives, modèle de perforation du béton sous impact, analyse de critères multiaxiaux en fatigue thermique sous amplitude variable) ;
  • Les aspects numériques vus sous l’angle de la robustesse des résultats produits, en interaction forte avec l’opération de recherche sur la mécanique numérique ;
  • Les aspects applicatifs et la validation, fondamentale pour l’atteinte des objectifs du laboratoire (études, benchmarking et développements de l’approche globale en mécanique non linéaire de la rupture).

Des collaborations sur ce thème ont été formalisée dans Action Concertée Incitative CNRS-DGA-MNRT (Energie Conception Durable 2004), intitulée « Calcul de dommages : simuler et prédire le vieillissement mécanique des installations de production et de transport d’énergie ».Elle regroupe 4 autres Laboratoires (LPMTM, CDM ENSMP, LMS-X, et Cerfacs-O). Elle nous permet d’accueillir à fin 2006 un post-doctorant d’un an sur les aspects numériques.

Au-delà de la variété des actions de recherche et des résultats produits, les lignes de cohérence au sein de cette opération (comme de façon assez générale au Laboratoire) se trouvent d’une part dans le souci d’applications sur structures réelles ou réalistes, parfois au détriment d’une recherche de connaissance très fine sur les phénomènes plutôt du ressort d’équipes de recherche en sciences des matériaux, d’autre part dans des méthodologies d’approche basées sur l’énergie. Ce dernier point conduit à une assez grande unité dans les développements, un lien naturel avec la simulation numérique.