Elément fini mixte pour les interfaces fissurées des bimatériaux anisotropes

Abstract

L’intérêt grandissant pour la mécanique de la rupture interfaciale des bimatériaux est lié à ses applications directes aux matériaux composites. En effet, les matériaux composites sont devenus un composant structural important dans le domaine industriel. Cet intérêt croissant pour ces composantes dans la conception des structures a conduit à un besoin d’outils d’analyse puissants, capables de prendre en compte correctement leurs spécificités. Dans ce travail nous avons proposé une formulation d’un élément d’interface mixte à partir d’un élément de référence dans un plan naturel. Le principe variationnel de Reissner a constitué la base de construction de l’élément de référence à partir duquel nous avons élaboré la configuration finale de l’élément d’interface. Cet élément a été associe à la méthode d’extension virtuelle de fissure pour déterminer le taux de restitution d’énergie. Nous avons traité plusieurs exemples d’applications pour valider et étudier la convergence de notre élément. Ces exemples concernent essentiellement les structures fissurées constituées de bimatériaux isotropes et anisotropes. Les comparaisons effectuées montrent une très bonne concordance avec les résultats des solutions analytiques et numériques.