Découplage expérimental et numérique du taux de restitution d'énergie dans le matériau bois - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Communication Dans Un Congrès Année : 2009

Découplage expérimental et numérique du taux de restitution d'énergie dans le matériau bois

Résumé

Une nouvelle éprouvette bois appelée 2MCG (Mixed Mode Crack Growth), permettant une propagation instantanée de la fissure en mode mixte est proposée. Cette géométrie découle d'une combinaison des éprouvettes DCB (Double Cantilever Beam) et CTS (Compact Tension Shear). Grâce à une parfaite synchronisation des outils optiques et de la presse, les forces, les déplacements et les longueurs de fissure correspondantes sont obtenus. Ainsi, les taux de restitution d'énergie expérimentaux découplés sont calculés à l'aide de la méthode de la complaisance et comparés aux prédictions découlant d'un calcul élément finis via l'intégrale indépendante M. Mots clefs : Bois ; Modes mixtes ; Analyse d'images ; Intégrale M ; Eléments finis. En mécanique de la rupture, l'une des complexités majeures rencontrée par la communauté scientifique, et en particulier celle du bois, concerne la proposition des outils expérimentaux efficaces permettant de caractériser les paramètres de rupture tels que la longueur de la fissure, la variation de la complaisance, la ténacité ou le taux de restitution d'énergie. Ces difficultés sont décuplées d'une part, par l'action des sollicitations complexes suscitant des fissurations en mode d'ouverture, en mode de cisaillement et en modes mixtes, et d'autre part, par le caractère hétérogène, la particularité orthotropique anisotrope, et le comportement viscoélastique qui caractérise le matériau bois. Ce travail présente une méthode d'identification des paramètres de mécanique de la rupture sur une nouvelle éprouvette bois en s'aidant des outils de la mécanique sans contact (corrélation d'images, méthode de suivi de marqueur). La nouvelle géométrie appelée 2MCG [1] [2] résulte d'une part, de la conséquence d'un compromis entre les éprouvettes DCB à inertie variable et CTS ; et d'autre part, de l'observation d'une plage de stabilité du taux de restitution d'énergie instantané calculé numériquement via l'intégrale indépendante M [2] [3]. Celle-ci permet de séparer les différents modes mixtes de rupture. Tout d'abord, les bases du développement analytique de l'intégrale M et la conception de l'éprouvette 2MCG sont rapidement rappelées. On présente ensuite le dispositif expérimental composé d'un capteur LVDT, d'une presse munie d'un système d'acquisition optique visualisant la fissure durant sa propagation. La caméra peut être inclinée suivant l'axe de propagation de fissure permettant ainsi de séparer les déplacements induits respectivement par le mode d'ouverture et de cisaillement. Après une synchronisation de l'ensemble du dispositif, les courbes forces – déplacements en modes mixtes de ° 15 , ° 30 et ° 60 sont respectivement présentés. Ainsi, l'ensemble de ces données est exploité afin d'évaluer la complaisance et la résistance à la fissuration. Parallèlement, le taux de restitution d'énergie numérique est calculé par éléments finis via l'intégrale M. Enfin, les données expérimentales récoltées sont comparées aux prédictions.
Fichier non déposé

Dates et versions

hal-01616914 , version 1 (17-10-2017)

Identifiants

  • HAL Id : hal-01616914 , version 1

Citer

Rostand Moutou Pitti, F. Dubois, Octavian Pop. Découplage expérimental et numérique du taux de restitution d'énergie dans le matériau bois. CFM 2009 - 19ème Congrès Français de Mécanique, Aug 2009, Marseille, France. ⟨hal-01616914⟩
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