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Description / Table of Contents: Résumé Pour l'étude de la prépondérance des champs asymptotiques à l'extrémité d'une fissure, on recourt à des solutions par éléments finis relatifs aux champs de contraintes et de déformation au voisinage de cette extrémité, pour des solides soumis à fluage selon une loi élastique. En négligeant les modifications géométriques, on analyse l'entièreté de l'échelle du fluage et l'on montre que, en régime transitoire, il y a prépondérance d'un champ singulier de type Hutchinson-Rice-Rosengren sur une étendue de l'ordre du cinquième de la zone de fluage. On trouve que les effets de déformation finie sont déterminants à une échelle de dimension de l'ordre de l'ouverture de l'extrémité de la fissure, comme c'est le cas des solides dont le comportement mécanique est indépendant de la vitesse. On montre que les résultats numériques relatifs à la dépendance de l'amplitude des champs au voisinage de l'extrémité de la fissure en fonction du temps sont en bon accord avec les relations approchées obtenues par Riedel et Rice d'une part, et Ohji, Ogura et Kubo d'autre part.

Description / Table of Contents: Résumé On établit les solutions en état plan de déformation applicables à l'ensemble d'une zone caractérisée par une fissure semi infinie disposée normalement au bord libre d'un demi-espace semi-infini, et dont le ligament est sujet à des combinaisons arbitraires de contraintes de traction et de flexion. Pour décrire le comportement du matériau, on utilise une relation quadratique dérivée de la théorie de la déformation en conditions totalement plastique et incompressible. On se pose la question de la prédominance de J dans le voisinage de l'extrémité de l'entaille, en comparant les solutions par éléments finis couvrant l'intégralité de la région étudiée aux solutions prenant en compte les régions singulières de Hutchinson, Rice, Rosengren. Cette comparaison montre que la plage d'accord dépend largement de la proportion de la flexion sur la traction. Lorsqu'on est voisin de la flexion pure, la zone de prédominance de J représente une fraction importante du ligament, et la taille de cette zone n'est pas influencée par le comportement l'écronissage. Par contre, au voisinage de l'extension pure, la zone de prédominance de J est considérablement plus petite, et sa taille dépend fortement des caractéristiques d'écronissage. On discute également des dimensions nécessaires à une caractérisation suivant l'intégrale J des zones voisines de l'extrémité d'entailles dans des corps soumis à tension et flexion combinée.

Description / Table of Contents: Résumé On étudie la croissance d'une fissure en fluage transitoire, associée à la cavitation aux frontières des grains, sous des conditions d'état plan de déformation et de fluage à petite échelle. On tient compte des modifications finies de géométrie accompagnant l'arrondisement de l'extrémité de la fissure, et le matériau suit une loi de fluage elasto-parabolique, avec une contribution additionnelle à la vitesse de fluage venant d'une densité donnée de facettes de joints de grains comportant de la cavitation. On suppose que toutes les cavités sont présentes dès le début, et qu'elles sont distribuées selon une densité déterminée de ces facettes. L'analyse montre les effets rivaux d'une relaxation des contraintes associée au fluage, à la diffusion et à l'arrondisement des extrémités de fissure, et d'une augmentation de contraintes due à la croissance de fissure. Un autre résultat de l'analyse est l'établissement de la vitesse de croissance de la fissure sous diverses conditions de mise en charge, pour diverses valeurs des propriétés du matériau, et pour divers modes de caractérisation du processus de rupture. Avant croissance de la fissure, ce sont des champs singuliers de type Hutchinson-Rice-Rosengren (HDR) qui prédominent sur la région de l'extrémité de la fissure, à l'extérieur d'une zone de déformations finies dont la taille est de l'ordre de grandeur du COD. Ces champs singulier sont proportionnels à l'intégrale de parcours C(t) laquelle, avec une bonne approximation, s'atténue en fonction de K I 2/t, où t est le temps qui s'est écoulé depuis la mise en charge et K Ile facteur d'intensité de contraintes imposés. Lorsque la vitesse de croissance de la fissure dépasse la vitesse de croissance de la zone en fluage, les résultats de l'analyse par éléments finis montre que ce sont les champs singuliers de Hui-Riedel qui prédominent sur la zone de l'extrémité de la fissure, et que l'amplitude de ces champs est proportionnelle à la vitesse de croissance de la fissure. Pour une fissure qui croit moins vite que la vitesse de fluage, es champs de type HRR sont prédominants et on trouve que la vitesse de croissance de la fissure est proportionelle C(t) à une certaine puissance. Quel que soit le type de champs singulier qui détermine la croissance de la fissure, on trouve que les effets de déformation finies sont significatifs sur une échelle de dimension de l'ordre du COD à l'amorçage de la fissuration. On considère également l'effet d'un affinage plus important du réseau, et l'on trouve me très faible dépendance par rapport à ce paramètre.

Description / Table of Contents: Résumé On met l'accent sur une procédure par laquelle on détermine les contraintes plastiques au voisinage d'extrémités de fissures en branches et les champs de déformation correspondants, sous un état plan de déformation et sous des conditions de plastification à petite échelle. La méthode fait appel à des solutions connues pour le facteur d'intensité de contrainte, ainsi qu'aux champs plastiques de mode mixte au voisinage de l'extrémité d'une fissure pour déterminer les conditions de contrainte et de déformation à la pointe d'une fissure en fragmentation ou d'une fissure en fourche. Les champs plastiques au voisinage de l'extrémité sont caractérisés par un paramètre de mixité et par une amplitude. On examine l'influence de la plasticité à la pointe de la fissure et les caractéristiques d'écrouissage du matériau sous les état locaux de contrainte de dilatation. On discute de la possibilité d'effets bénéfiques d'une fissure efflorescente et de la plasticité à l'extrémité d'une fissure sur la ténacité à la rupture et sur la résistance à la croissance d'une fissure, à la lumière de ces résultats.

Description / Table of Contents: Résumé On passe en revue les développements dans l'utilisation de l'intégrale du flux d'énergie à l'extrémité d'une fissure dans le calcul de la mécanique de la rupture dynamique et ce, au cours des 5 dernières années. On en tire une expression du flux d'énergie à l'extrémité d'une fissure en fonction du champ mécanique au voisinage de cette extrémité, expression applicable aux réactions générales d'un matériau. On démontre ensuite que certaines intégrales d'énergie intéressantes peuvent être extraites des résultats généraux en mettant en exergue les caractérisations adéquates de la réponse du matériau. Diverses représentations alternatives du flux d'énergie sous forme d'intégrale couvrant certaines régions finies autour de l'extrémité de la fissure sont présentées et comparées, en vue d'une insertion dans des études de simulation per éléments finis.

Description / Table of Contents: Résumé En sa basant sur une intégrale simple exprimant le taux de relaxation d'énergie afférant aux champs de contrainte à l'extrémité d'une fissure, expression applicable à la réponse d'un matériau quelconque, on a déduit une intégrale de domaine (superficielle ou volumique) décrivant l'énergie dans un corps soumis à contraintes thermiques. On fournit l'intégrale générale relative à un domaine fini tridimensionnel et á des cas particuliers bidimensionnels et axisymétriques, exprimant le taux de relaxation d'énergie. L'intégrale de domaine est naturellement compatible avec une formulation par éléments finis des équations de champ. Comme telle, elle convient idéalement pour un calcul facile et précis des valeurs ponctuelles du taux de relaxation de l'énergie le long du front d'une fissure tridimensionnelle. L'implantation d'éléments finis dans l'intégrale de domaine correspond à une technique d'extension virtuelle de la fissure. On discute des procédures de calculs du taux de relaxation de l'énergie, qui utilisent les solutions relatives au champ déterminées par voie numérique. A titre d'illustration, on présente plusieurs exemples numériques.

Description / Table of Contents: Résumé Une expression pour l'intégrale de flux á l'extrémité d'une fissure est obtenue sur base d'un état général d'équilibre. On souligne les conditions pour lesquelles l'intégrale a un sens physique et ne mène pas á des résultats triviaux. L'approche adoptée est illustrée par 1'établissement d'une série d'intégrales bien connues, utilisées en mécanique de rupture. On démontre que l'on peut tirer d'une manière similaire des contreparties compl'ementaires à ces intégrales et on présente un résultat indiquant que les intégrales doubles ainsi établies sont égales dans des conditions très générales. On discute de la méthode d'intégration sur un domaine comme variante de représentation des intégrales à l'extrémité d'une fissure et on montre que cette méthode peut être interprêtée comme une forme particulière du théorème de Signorini des contraintes médianes. On présente enfin une discussion sur diverses formes d'intégrales associées.