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Filière 1 : Endommagement et rupture des matériaux et des structures


Filière possible en deuxième année de master (M2)

La plupart des structures et systèmes industriels sont dimensionnés à la rupture. Il faut prévoir le seuil de déclenchement de la rupture pour un chargement exceptionnel, afin de s'assurer que la rupture ne puisse pas se produire en service ou que cette rupture ne provoque pas de conséquences tragiques. Par exemple, on peut chercher à prévoir la dimension et la vitesse des fragments éjectés lors de la rupture dynamique d'un composant pour dimensionner un carter. Il faut également prévoir la durée de vie du système en fonctionnement normal. Deux cas se présentent alors. Soit la structure est intègre (elle ne contient pas de défauts) et on cherche à déterminer quand et comment des défauts pourront s'initier et conduire ensuite à la rupture et comment la présence de ces défauts modifie le comportement mécanique de la structure. Soit la structure contient potentiellement des défauts, et on cherche à garantir que ces défauts ne conduiront pas à une rupture en service du système. Cette approche, dite de tolérance au dommage est très employée pour les composants dits de sécurité, c'est à dire dont la rupture pourrait avoir des conséquences catastrophiques. Dans cette filière vous verrez comment on peut relier la microstructure d'un matériau à ses performances en service. Les méthodes de changement d'échelles permettent alors d'optimiser un matériau pour une application donnée. Ensuite vous verrez comment l'endommagement peut si'initier et modifier la réponse du matériau et de la structure. Puis, comment le défaut peut se propager et conduire à la rupture. Enfin, vous verrez comment le matériau se comporte et comment il se rompt pour des chargements dynamiques.


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