Matériaux et structures anélastiques

Cet ouvrage s'adresse principalement aux élèves des grandes écoles scientifiques ainsi qu'aux étudiants des universités suivant une voie spécialisée en mécanique des matériaux et des structures.

L'objectif de cet ouvrage est de donner tous les éléments théoriques nécessaires à la mise en oeuvre d'une démarche de détermination de la durée de vie des structures sous chargement cyclique. Comme de plus en plus de structures mécaniques, travaillent hors de leurs domaines de comportement linéaire, leur dimensionnement optimal nécessite une bonne maîtrise de leurs états thermomécaniques issus de la fabrication et de l'évolution de ceux-ci sous des chargements complexes, de service ou accidentels. Le comportement anélastique des matériaux et des structures mécaniques sous chargements transitoires et cycliques est étudié en vue de la compréhension des principaux modes de ruine de celles-ci. Il est illustré par des nombreux exemples industriels.

Questions et thématiques abordées :

1. Que devient l'énergie fournie à un système ?

L'énergie dans tous ses états : énergétique et thermodynamique.

2. Comment construit-on des modèles de comportement anélastique des matériaux ?

Thermoélasticité, élastoplasticité, et viscoplasticité.

3. Comment mettre en œuvre numériquement ces modèles pour calculer des structures ?

4. Que reste-il quand la sollicitation disparaît ?

Contraintes résiduelles : origine, méthodes de détermination.

5. Comment répond la structure sollicitée cycliquement ? S'adapte-t-elle ou "craque"-t-elle ?

Structures sous chargements cycliques : état asymptotique : adaptation, accommodation, rochet ; théorie de l'adaptation : applications aux poutres et aux structures tridimensionnelles.

6. En pratique, il arrive que la structure fatigue...

Introduction à la fatigue des structures.

C'est une vision unitaire du comportement des matériaux et des structures (comportement mécanique et fatigue) sous l'angle dissipatif qui est exposée. L'angle énergétique avec le rôle clé de la dissipation et le formalisme "standard généralisé" sont mis en valeur. Des mises en œuvre simples permettent une compréhension de la théorie et des exercices adaptés détaillent son application.