Etude numérique de la fissuration d'un milieu viscoélastique - Pastel

6.4. Analyse de l’essai de Rupture Locale
proche constitue un moyen indirect et original pour déterminer le coefficient de Poisson.
La figure 6.17, à titre d’exemple, montre un ajustement du coefficient de Poisson sur des essais
à 0°C et une vitesse de déplacement v = 2 µm/s. Après calage du calcul numérique sur la courbe
expérimentale, la valeur du coefficient de Poisson retenue est égale à ν = 0.497.
6.4.2 Phase d’ouverture de la fissure
Les nombreux calculs menés sur des maillages plus ou moins fin montrent qu’une bonne précision
du calcul peut-être obtenue sur des maillages présentant un raffinement modeste autour de la
zone d’ouverture de la fissure. Dans la simulation numérique, on impose une une vitesse constante
d’ouverture de la fissure. Cette vitesse moyenne est estimée à partir de la durée de la chute de force
et de la taille de la fissure. On représente sur la figure 6.18, le champ de contrainte verticale dans le
matériau au pas de temps t = 0.6557s. Sur cette figure, on observe un déchargement local au droit de
la fissure et une concentration de la contrainte au niveau de la pointe de la fissure.
FIG. 6.18 – Distribution du champ de contrainte verticale autour de la pointe de fissure (Temp = 0 ◦ C
et vitesse moyenne v = 11µm/s)
Le champ de contrainte est majoritairement orienté dans le sens normal à la surface de la fissure
et contribue ainsi à la force de traction globale. Le champ de contrainte forme ainsi une région ellipsoïdale
autour de la pointe de fissure. On remarque également que cette région est relativement large
par rapport à l’épaisseur du film de bitume. Le champ de contrainte dans cette région proche de la
pointe décroît très vite avec l’ouverture de la fissure. Cette observation locale corrobore la chute de
force brutale sur la courbe force-déplacement.
Au niveau de la ligne prédéfinie pour la fissure, on a imposé une vitesse d’ouverture constante
dans le code d’éléments finis Abaqus 6.4 [83] comme le montre la figure 6.19.
Si l’on considère une vitesse d’ouverture variable, on peut imposer une ouverture plus brutale au
début du processus de la propagation.
L’algorithme d’ouverture de fissure proposé dans le code d’éléments finis Abaqus repose sur une
vitesse d’ouverture constante. Comme nous avons abordé précédemment, par souci de simplification,
nous imposons donc une vitesse uniforme d’ouverture de la fissure.
D’un point de vue macroscopique, la variation ou non de la vitesse d’ouverture de la fissure n’a
pas d’incidence sur la force de traction. En effet, la chute de force sur la réponse du matériau est
identique pour les deux vitesses de chargement (figure 6.22).
124