Frottement et adhérence : modèle, traitement numérique et application à l'interface fibre/matrice

Ce travail est une contribution a l'etude du contact unilateral avec frottement et adherence entre deux solides deformables. Un developpement particulier de la thermodynamique des milieux continus, base sur la notion de surface materielle permet de formuler une loi de frottement avec adherence initiale, a partir d'un choix specifique des potentiels thermodynamiques. La partie adhesive du comportement est decrite a l'aide d'une variable interne introduite par fremond. Le modele obtenu decrit une perte d'adhesion progressive, initialement couplee a un mecanisme de frottement de type coulomb. La consistance du modele est demontree a travers une etude mathematique conduisant a une formulation variationnelle du probleme. Un algorithme numerique est deduit d'une formulation temporelle incrementale, associee a une discretisation spatiale par elements finis. Le modele est ensuite utilise pour decrire le comportement des interfaces fibre/matrice dans les materiaux composites. Les resultats experimentaux provenant d'essais de microindentation menes a l'onera sont compares a une simulation numerique de l'experience. Cette confrontation fournit plusieurs criteres de validation du modele lorsque l'interface est soumise a differents trajets de chargement.