L'INFLUENCE DE LA POSITION ET DE L'ANGLE DE PROPAGATION DE LA FISSURE AUTOUR DES PLAQUES MINCE EN ALUMINIUM ET SOUS L'EFFET DE TRACTION.

Auteurs-es

  • Sofiane CHORFI Département de Génie mécanique, Laboratoire de mécanique, Université des Frères Mentouri Constantine, Algérie.
  • Brahim NECIB Département de Génie mécanique, Laboratoire de mécanique, Université des Frères Mentouri Constantine, Algérie.

Mots-clés :

Plaque trouée, contrainte, modes de fissuration, facteurs d’intensité, longueur de fissure, angle de propagation, efforts de traction

Résumé

Ce travail est une contribution à l'analyse du comportement des fissures émergeant des trous dans les plaques minces sous l'effet des efforts de traction. L'analyse est réalisée sous le code de calcul ANSYS avec le langage de conception paramétrique (APDL). Deux facteurs principaux ont été considérés : la position de l'amorçage de la fissure et l'angle de propagation de la fissure. La position d'amorçage du trou est définie par un point sur le pourtour du trou et l'angle d'inclinaison par rapport à l'axe orthonormé (X,Y) dont l'origine est le centre du trou. Deux positions ont été choisies : initiation sur l'axe des abscisses X, correspondant à l'angle 0° et initiation à 45°. Pour chacune des positions, la propagation de la fissure est simulée dans 4 directions : 0°, 30°, 60°, et 90°. la stratégie de calcul a été mise en œuvre se basant sur la méthode des éléments finis "de point quart spécial" et impliquant l'approche BEM et XFEM. Les résultats ont permis de définir le mode de fissuration (MODE I, II ou III) et de calculer les valeurs des facteurs d'intensités de contraintes correspondant à chaque mode. Les résultats numériques sont confrontés aux résultats analytiques.

Références

. B. Jouret, F. Congourdeau, Prévision de la fissuration par fatigue des alésages de jonctions rivetés, In : Colloque National MECAMAT, Aussois, 2003.

. N. E. Frost, C. E. Phillips, Studies in the formation and propagation of cracks in fatigue specimens, In : International Conference on Fatigue of Metals, London, 1956, pp. 520–526.

. Sih GC and Lee YD. , “Tensile and compressive buckling of plates weakened by cracks”, Vol. 6, N°2, pp. 129-138, (1986).

. Shaw D. and Y. H. Huang, “Buckling behavior of a central cracked thin plate under tension”, E.Fracture Mechanics, Vol. 35, No. 6, pp. 1019- 1027, (1990).

. Riks E., Rankin CC. and Bargon FA., “Buckling be-havior of a central crack in a plate under tension”, Fracture Mechanics,Vol.43, N4, pp.529-548, (1992).

. R. Brighenti, “Numerical buckling analysis of com-pressed or tensioned cracked thin plates”, Engi-neering Structure, Vol. 27, No. 2, pp. 265-276, (2005).

. R. Brighenti, “Buckling of cracked thin plates under tension or compression”, Thin-Walled Structure, Vol. 43, No. 2, pp. 209-224, (2005).

. R. Brighenti, “Buckling sensitivity analysis of cracked thin plates under membrane tension or compression loading”, Nuclear Engineering and Design, Vol. 239, No. 6, pp. 965-980, (2009).

. M. Shariati and A.M. Majd Sabeti, “Numerical Buckling and post-buckling of cracked plates under axial compression load”, Journal of computational and applied Research in Mechanical Engineering, Vol. 4, No. 1, pp. 43-54, (2014).

. J.M. DORLOT, J.-P. BAILON, et J. MASOUNAVE, "Des matériaux" Editions de l'école Polytechnique de Montréal (1986), 467 p.

. H. PROUDHON " Identification des Mécanismes de Fissuration dans un Alliage d’aluminium Solli-cité en Fretting et en Fatigue" Thèse de Doctorat, Génie de matériaux de Lyon 2005.

. ANDERSON, T.L. (1991) Fracture mechanics: fundamentals and applications, CRC press, Boca Raton, 793 p.

. Erdogan F, Sih GC. On the crack extension in plates under plane loading and transverse shear. Journal of Basic Engineering 85 (1963)519-27.

. Sih GC. A special theory of crack propagation. Leyden: Noordhoff International Publishing; Me-chanics of fracture 1 (1973).

. Sih GC. Strain energy-density factor applied to mixed mode crack problem. International Journal of fracture 10, 3 (1974) 305-21.

. M. A. Sutton, X. Deng, F. Ma F, Jr JC Newman, M. James. Development and application of a crack tip opening displacement- Based mixed mode fracture criterion. International Journal of solids and structures 37 (2000) 3591-618.

. ANSYS, Inc. Programmer's Manual for Me-chanical APDL, Relase 12.1 2009.

. A.BAUS, H.P. LIEURADE, G.SANG et M. TRU-CHON, Etude de l'amorçage des fissures de fatigue sur des éprouvettes en acier a très haute résistance, et de dimensions différentes, revue de métallurgie; 565-584, octobre 1977.

. R. S. Barsoum. On the use of isoparametric finite element in linear fracture mechanics, Interna-tional Journal for Numerical Methods in Engi-neering. 10 (1974) 25-37

. Ryoji Yuuki and Sang-bong Cho, efficient bound-ary element analysis of stress intensity factors for interface cracks in dissimilar materials, Engin. Fract. Mechcs. 1989, Vol. 34, No. I, pp. 179-188.

. Richard HA. Bruchvorhersagen normal-und schubbeanspruchung von risen VDI For-schungsheft631. Dusseldorf: VDI-Verlag; 1985. p. 1–60.

. L.P. Borrego, F.V. Antunes. "Mixed-mode fatigue crack growth behavior in aluminum alloy", Inter-national Journal of Fatigue 28(2006) 618-626.

. Lawrence, K.L. (2006), ansys Tutorial, Release7.0. Schroff Development Corporation Publications.

. Anderson, T.L. (2005), Fracture Mechanics and Applications, 3rd Ed.: CRC press, Taylor & Francis Group, 6000 Broken Sound Parkway NW, Suite 300, Boca Raton, FL 33487-2742.

. Roland, W.L., Perumal, N., and Kankanhalli, N.S. (2004), Fundamentals of the FEM for Heat and Fluid Flow: John Wiley & Sons Ltd, Southern Gate, Chichester, West Sussex PO19 8Q, England.

. M. K. Kassir and G. C. Sih, Three-dimensional stresses around elliptical cracks in transversely iso-tropie solids, Engin. Fract. Mechcs. 1968, Vol.1, pp. 327-345.

Téléchargements

Publié-e

2020-06-30

Comment citer

CHORFI , S. ., & NECIB, B. . (2020). L’INFLUENCE DE LA POSITION ET DE L’ANGLE DE PROPAGATION DE LA FISSURE AUTOUR DES PLAQUES MINCE EN ALUMINIUM ET SOUS L’EFFET DE TRACTION. Sciences & Technologie. B, Sciences De l’ingénieur, (51), 21-27. Consulté à l’adresse http://revue.umc.edu.dz/index.php/b/article/view/3374

Numéro

Rubrique

Articles