TEMS - Tenue mécanique des matériaux et des structures

Ce cours se structure en deux parties aux objectifs complémentaires :

Partie 1 :
- présenter les approches classiques de la mécanique linéaire de la rupture ;
- illustrer les principales caractéristiques du phénomène de fatigue des matériaux et des structures sur des exemples simples ;
- présenter les approches classiques en fatigue dite “uniaxiale” ;
- présenter les approches actuelles en fatigue (multiaxiale).
Partie 2 : acquérir les concepts et les méthodes de calcul permettant de dimensionner les structures vis-à-vis de la tenue à la rupture.

Partie 1 (14 h) :

mécanique linéaire de la rupture : domaine de validité et problème type ;
approche locale de la rupture : facteurs d'intensité de contraintes et critère du K1c ;
approche globale de la rupture : taux de restitution d'énergie et critère de Griffith ;
comparaison entre les deux approches classiques en mécanique linéaire de la rupture ;
influence du trajet de chargement (monotone ou cyclique) sur le comportement à la rupture des structures solides : phénoménologie et classification ;
fatigue “uniaxiale” à grand nombre de cycles : courbe de Wöhler et diagramme de Haigh ; loi de Paris
fatigue “uniaxiale” à petit nombre de cycles (oligocyclique) : loi de Manson-Coffin ;
fatigue multiaxiale à grand nombre de cycles : critère macroscopique de Sines et macro-micro de Dang Van.

Partie 2 (10 h) :

notions de charges limites et mécanismes de ruine plastique : exemples d'un treillis de barre et d'un arbre cylindrique en torsion ;
théorie du calcul à la rupture : notion de domaine de résistance local en contraintes et approche statique pour le calcul des chargements potentiellement supportables par une structure ;
approche duale cinématique ;
notion de coefficient de sécurité ;
application aux structures poutres, notion de rotule plastique en flexion.