Simulation de la propagation de fissures Dans les structures sous chargement cyclique

Abstract

Les bimatériaux sont largement utilisés dans différences branches de la technologie comme la mécanique, l’électronique et l’électrotechnique parce qu’ils sont constitués de deux matériaux dont les propriétés physiques et mécaniques sont totalement différentes. Le comportement en ruptures des matériaux hétérogènes nécessite des connaissances approfondies et le domaine de recherche reste complexe et ouvert. Le travail ainsi présenté a pour objectif d’analyser numériquement par la méthode éléments finis la propagation d’une fissure initiée dans la céramique et au voisinage proche de l'interface sous l’effet d’un chargement cyclique. L'étude porte sur l'analyse d’un modèle géométrique bidimensionnel, est une poutre en flexion, elle est composée de deux matériaux, alumine contient de teneur d’époxy avec et sans gradient au voisinage proche de l’interface. Une étude comparative a été faite en comportements élastiques. Plusieurs facteurs ont été mis en évidence tels que la résistance de la fatigue de la fissure et sa déviation dans la céramique. Abstract Bimaterials are widely used in various branches of technology, such as mechanics, electronics, and electrical engineering, because they are composed of two materials with completely different physical and mechanical properties. The fracture behavior of heterogeneous materials requires in-depth knowledge, and the research field remains complex and open. The work presented here aims to numerically analyze, using the finite element method, the propagation of a crack initiated in the ceramic and in the immediate vicinity of the interface under the effect of cyclic loading. The study focuses on the analysis of a two-dimensional geometric model, a beam in bending, composed of two materials: alumina containing epoxy with and without a gradient in the immediate vicinity of the interface. A comparative study was conducted on elastic behavior. Several factors were highlighted, such as the fatigue resistance of the crack and its deflection in the ceramic..