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Detailed view Habilitation à diriger des recherches
Université Pierre et Marie Curie - Paris VI (06/07/2010), Jean-Baptiste LEBLOND (Pr.)
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Mécanique linéaire élastique de la rupture tridimensionnelle: de la théorie à la pratique
Véronique Lazarus1

Un défi courant de la Mécanique Linéaire Elastique de la Rupture (MLER) est de prendre en considération les non-linéarités induites par les déformations du front de ssure. Pour ceci, une approche appropriée est la méthode de perturbation du front initiée par Rice (1985). Elle permet d'actualiser les Facteurs d'Intensité des Contraintes (FIC) quand le front d'une ssure plane est perturbé dans son plan. Cette approche, et ses prolongements ultérieurs à des cas plus complexes, sont rappelés dans cette thèse. Les applications concernent la déformation du front de ssure quand il se propage dans des milieux homogènes ou hétérogènes en rupture fragile, en fatigue ou propagation sous-critique. Les formes de ssures correspondant à des FIC uniformes le long du front ont été obtenues : fissure à front droit ou circulaire, mais également quand les bifurcations existent, à front ondulé. Pour un front initialement droit, on a montré que lors de la propagation dans un milieu homogène, d'éventuelles perturbations du front disparaîssent progressivement quelles que soient leurs longueurs d'onde, tandis que dans un milieu à propriétés de rupture désordonnées, le front devient rugueux de type Family-Vicsek (1985). La prolongation de ces approches de perturbation à des géomètries plus réalistes et à la coalescence de fissures est également envisagée. La comparaison quantitative avec des expériences est à l'étude. En outre, l'application de la MLER et de son principe énergétique de minimisation à l'initiation et aux morphologies de fissures apparaissant dans différents problèmes physiques (séchage de suspensions, impact de plaque, indentation de film et phénomènes géologiques) est considérée.
1:  FAST - Fluides, automatique, systèmes thermiques
Mécanique de la Rupture fragile – MLER – approches perturbatives – milieux hétérogènes – fissures de rétraction – approche variationnelle à la rupture

Three-dimensional linear elastic fracture mechanics: from theory to practice
One current challenge of Linear Elastic Fracture Mechanics (LEFM) is to take into account the non-linearities induced by the crack front deformations. For this, a suitable approach is the crack front perturbation method initiated by Rice (1985). It allows to update the Stress Intensity Factors (SIF) when the crack front of a planar crack is perturbed in its plane. This approach and its later extensions to more complex cases are recalled in this thesis. Applications concerning the deformation of the crack front when it propagates in an homogeneous or heterogeneous media have been considered in brittle fracture, fatigue or subcritical propagation. The crack shapes corresponding to uniform SIF have been derived: cracks with straight or circular fronts, but also when bifurcations exist, with wavy front. For an initial straight crack, it has been shown that, in homogeneous media, perturbations of all lengthscales progressively disappear unless disordered fracture properties yields Family and Vicsek (1985) roughness of the crack front. Extension of those perturbation approaches to more realistic geometries and to coalescence of cracks is also envisaged. Quantitative comparison with experiments is under study. Besides, application of the LEFM and its energetic minimisation principle to crack initiation and morpholo- gies appearing in dierent physical problems (drying retraction of suspensions, impact of a plate, indentation of a lm and geological phenomena) is considered.
Brittle fracture mechanics – LEFM – approches perturbatives – disordered media – shrinkage crack – variationnal approach to fracture