Modélisation de la propagation de fissure sur des structures minces, soumises à des sollicitations intenses et rapides, par la méthode X-FEM

Actuellement, les methodes classiques (elements finis, endommagement, critere de rupture) pour analyser la tenue des structures sous des chargements extremes sont tres dependantes de la taille de maille du modele et necessitent a la fois un savoir-faire spe- cifique dans le domaine et des etudes de sensibilite au maillage. De nouvelles approches basees sur la methode des elements finis etendus permettent de traiter des propagations de fissure sur des structures de petites tailles et volumiques. Cependant, la propagation sur de grandes longueurs avec des modeles volumiques demande une puissance de calcul importante, souvent inaccessible dans le cadre industriel. Cette these a pour but de cou- pler des elements finis de coque avec la methode des elements finis etendue (X-FEM). On peut ainsi diminuer la taille des modeles et gagner en temps de calcul. La fissure peut ega- lement evoluer librement dans le maillage. Apres avoir fait le choix d’un element fini de coque simple et de bonne qualite, l’objectif est de modifier cet element afin de permettre la description d’une fissure au sein meme de celui-ci. Ensuite, l’enjeu est d’adapter les criteres de propagation qui existent deja pour des modeles plans ou volumiques pour les materiaux dits "ductiles" afin de les utiliser dans le cadre d’une modelisation coque. Ces criteres sont bases sur l’analyse des champs de contrainte et deformation sur un demi- disque aval a la pointe de fissure. Le calcul de la contrainte equivalente extraite de ces champs servant de seuil pour declencher ou non la propagation est un point clef de ce travail. Cette etude se place dans le cadre de la plasticite generalisee et fait l’hypothese d’une fissure initialement traversante dans l’epaisseur de la coque. La phase d’amorcage de la fissure n’est pas prise en compte et le defaut initial est suppose preexistant au sein de la structure. En vue de valider le couplage coque/X-FEM et le critere de propagation, des essais de fissuration sur des structures minces sont realises et presentes dans ce document.