Critère en contrainte critique pour modéliser la propagation et l’arrêt de fissure fragile

par A. Dahl, EDF R&D / MMC

Un critère local, basé sur une contrainte critique, permettant se modéliser la propagation et l’arrêt de fissure de clivage a été implanté dans code Aster. Pour cela, une nouvelle fonctionnalité POST_ITER=’CRIT_RUPT’ accessible dans STAT_NON_LINE et DYNA_NON_LINE a été développée pour les lois de comportement VISCOCHAB, VMIS_ISOT_TRAC(_LINE) et VISC_ISOT_TRAC (_LINE) (cf. test SSNV226A,B,C).

Ce critère se formule de la manière suivante : il y a propagation de la fissure lorsque la contrainte principale maximale, moyennée sur un élément, atteint une contrainte critique SIGM_C. La propagation de la fissure dans un élément est obtenue en faisant chuter le module de Young de l’élément.

Ce critère a été utilisé avec succès dans la thèse d’Anna DAHL (2012) pour modéliser des essais d’arrêt de fissure isothermes sur des éprouvettes CT et des anneaux en compression. La figure suivante présente la comparaison de l’évolution de l’avancée de fissure a avec le temps entre la simulation (en traits pleins) et l’expérience sur deux essais sur CT testés à –150°C. Dans les deux cas, le critère est capable de bien simuler la vitesse de propagation expérimentale moyenne ainsi que la longueur de fissure à l’arrêt, af .

L’illustration ci-dessous montre l’avancée de fissure obtenue sur une éprouvette CT, testée elle aussi à –150°C. On constate clairement que la propagation de fissure se fait par palier avec une série de propagations et d’arrêts et que l’éprouvette se referme après l’arrêt final.

Disponible dans la version 11.2.1 et suivantes