| Initiation et propagation d'une fissure dans un composite particulaire à matrice verre : expérimentation et analyse numérique (Initiation and propagation of a crack in a glass matrix particulate composite : experimentation and numerical analysis) | ||
Lacondemine, Tanguy - (2019-06-27) / Universite de Rennes 1 - Initiation et propagation d'une fissure dans un composite particulaire à matrice verre : expérimentation et analyse numérique Langue : Français Directeur de thèse: Rouxel, Tanguy Laboratoire : Institut de Physique de Rennes Ecole Doctorale : Matière, Molécules et Matériaux Thématique : Physique | ||
Mots-clés : Fissuration, Ténacité, Verre, Composite particulaire, Tomographie de rayon,X, Corrélation d’images numériques et volumiques, Verre, Analyse numérique Résumé : L’inclusion de particules dans un verre offre la possibilité de fonctionnaliser et de renforcer le matériau. Ici, le contraste d’absorption au rayon X entre la matrice et les inclusions permet d’analyser les images tomographiques par corrélation d’image, et de mesurer les champs de déplacement lors d’essais mécaniques in-situ. Dans un premier temps, l’initiation et la propagation de fissure par contact ponctuel à la surface sont étudiées grâce à des essais d’indentation Vickers in-situ sous tomographie de rayon X synchrotron. Un modèle analytique décrivant les champs de déplacement (déformation élastique et densification) sous le site d’indentation est validé expérimentalement. Dans un second temps, la ténacité de composites particulaires à matrice verre est déterminée grâce à la méthode SEPB. L’évolution de KI est mesurée au cours de la phase finale de flexion trois points par corrélation d’image. Enfin, des essais DCDC permettent de faire se propager une fissure de manière stable. Une observation optique met en évidence les interactions entre la fissure et les inclusions, et l’évolution de KI au cours du chargement est également mesurée. La tomographie de rayon X in-situ donne accès à la distribution de KI le long du front de fissure et l’influence du T-stress sur la propagation de la fissure est discutée. Résumé (anglais) : The inclusion of particles in a glass offers the possibility of functionalizing and strengthening the material. Here, the X-ray absorption contrast between the matrix and inclusions allows tomographic images to be analyzed by image correlation, and displacement fields to be measured during in-situ mechanical tests. Initially, the initiation and propagation of cracking by sharp contact loading at the surface is studied using Vickers in-situ indentation tests under synchrotron X-ray tomography. An analytical model describing the displacement fields (elastic deformation and densification) under the indentation site is then experimentally validated. In a second step, the toughness of glass matrix particulate composites is determined using the SEPB method. The evolution of KI is measured during the final three-point bending phase by image correlation. Finally, DCDC tests allow a crack to propagate in a controlled way. An optical observation highlights the interactions between the crack and inclusions and the evolution of KI during loading is also measured. In-situ X-ray tomography provides access to the distribution of KI along the crack front and the influence of T-stress on crack propagation is discussed. Identifiant : rennes1-ori-wf-1-12499 | ||
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