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Mesures par voie optique de champs cinématiques pour l'étude du comportement de plaques élastiques fissurées et chargées en mode I : formulation des déplacements 2D par confrontation numérique-expérience en statique, analyse des effets 3D en dynamique

Ce mémoire porte sur l'étude des champs de déplacements expérimentaux dans les plaques élastiques fissurées, chargées en mode I. L'extraction des déplacements expérimentaux est réalisée à partir d'une méthode d'extraction de phase à une seule image. La première partie de ce mémoire, concerne l'étude des champs de déplacements entourant la pointe de fissure pour des fissures stationnaires. La méthode des grilles est utilisée pour déterminer les champs de déplacements dans le plan sur la surface libre. Parallèlement aux essais expérimentaux, une modélisation par éléments finis est réalisée pour valider les conditions aux limites numériques et les formulations empiriques proposées. Ces formulations caractérisent les déplacements dans le plan et les gradients de déplacements nécessaires au calcul de l'intégrale J. La seconde partie de ce mémoire porte sur l'étude des effets 3D et transitoires par confrontation de la formulation théorique et des résultats expérimentaux des déplacements hors-plan. L'accès aux déplacements hors-plan absolus par interférométrie de Michelson n'est pas direct, l'utilisation d'un photomultiplicateur et la soustraction d'un relief initial est nécessaire. La zone de décrochement évoluant avec la vitesse de propagation (V) nous incite à développer une formulation empirique du déplacement minimisée par rapport aux données expérimentales.

Mots-clés libres : rupture, méthodes des grilles, déplacements plans, éléments finis, intégrale J, propagation de fissure dynamique, interférométrie de Michelson, déplacement hors-plan, effets tridimensionnels et transitoires, facteur d’ intensité de contraintes.

Rameau (langage normalisé) :
• Rupture, Mécanique de la
  
• Optique
  
• Statique
  
• Dynamique