Analysis of fatigue crack propagation with overload effects

De nombreuses structures en ingénierie sont soumises à des chargements à amplitude variable. Plusieurs études s’intéressent aux effets post-surcharge, bien qu’il soit crucial de décrire ce qui se passe pendant la surcharge. Cependant, le nombre d’études décrivant les effets de la surcharge est très limité, voire inexistant. L’objectif de cette thèse est de fournir des descripteurs indépendants efficaces basés sur des mesures purement cinématiques. Des essais de fatigue ont été réalisés sur un échantillon SENT. L’étude de la propagation des fissures a été effectuée par des mesures directes utilisant la Corrélation d’Images Numériques (CIN) et la Mécanique Linéaire Élastique de la Rupture (MLER) via le développement en série de Williams. Les termes d’ordre supérieur dans le développement en série de Williams, nommés caractéristiques de fissure, ont été analysés pour des cycles avec et sans surcharge. Dans le cas sans surcharge, toutes les caractéristiques montrent un régime proportionnel. L’analyse par Décomposition en Valeurs Singulières (SVD) confirme qu’une seule caractéristique est suffisante pour caractériser le mécanisme. Dans un cycle avec surcharge, le régime change pendant la phase de surcharge, constituant ainsi une signature de cette phase. Dans ce cas, l’analyse SVD révèle que deux descripteurs sont nécessaires pour ces cycles. Une analyse ultérieure permet de définir deux caractéristiques physiquement interprétables. Cette thèse présente une méthode robuste pour identifier, à partir de mesures cinématiques et d’une analyse de réduction de données, des descripteurs indépendants et physiquement interprétables pour décrire les mécanismes qui se produisent lors d’un cycle avec surcharge, et ainsi modéliser l’effet de la surcharge sur les cycles ultérieurs.