Brevet FR3042592A1 (20170421)
REVENDICATIONS1. Procédé de contrôle de fissuration d'un matériau, le procédé comprenant : - définir un chemin de fissuration cible (2) dans un volume (4) donné de matériau (1) ; - appliquer des chargements mécaniques audit matériau pour contrôler la propagation d'une fissure (3) dans le volume de sorte que la fissure se propage dans le matériau sensiblement suivant le chemin de fissuration cible, le procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend en outre : - appliquer un chargement de stabilisation audit volume, le chargement de stabilisation étant configuré pour éviter une propagation instable de la fissure.\n<CLM>\1\tProcédé de contrôle de fissuration selon la revendication 1, dans lequel l'application du chargement de stabilisation comprend en outre : - appliquer un gradient de chargement en traction-compression en amont d'une pointe (5) de la fissure.\n<CLM>\1\tProcédé de contrôle de fissuration selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, dans lequel l'application du chargement de stabilisation comprend en outre : - estimer la valeur d'un facteur d'intensité des contraintes représentatif d'un état de chargement en traction subi par le matériau au voisinage d'une pointe de la fissure perpendiculairement à la fissure ; - choisir un chargement de stabilisation conservant ou diminuant la valeur du facteur d'intensité des contraintes sur une longueur de propagation donnée de la fissure.\n<CLM>\1\tProcédé de contrôle de fissuration selon la revendication 3, comprenant en outre : - choisir un chargement de stabilisation maintenant la valeur du facteur d'intensité des contraintes en amont de la fissure inférieure à une valeur limite appelée ténacité du matériau.\n<CLM>\1\tProcédé de contrôle de fissuration selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel l'application des chargements mécaniques est effectuée en exploitant au 3042592 30 moins un premier degré de liberté du volume (7) ainsi que d'un deuxième degré de liberté du volume et dans lequel l'application du chargement de stabilisation est effectuée en exploitant un troisième degré de liberté du volume. Procédé de contrôle de fissuration selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel le chargement de stabilisation comprend une compression en amont d'une pointe de la fissure. Procédé de contrôle de fissuration selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel l'application du chargement de stabilisation comprend en outre : - appliquer un chargement en plusieurs zones (61,\n<CLM>\1\tdistinctes du volume. Procédé de contrôle de fissuration selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel le chargement de stabilisation comprend une rotation (40). Procédé de contrôle de fissuration selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, comprenant en outre, lorsque la fissure s'écarte du chemin de fissuration cible : - réduire les chargements mécaniques appliqués au matériau ; - appliquer de nouveaux chargements mécaniques permettant d'orienter la fissure 20 en direction du chemin de fissuration cible.\n<CLM>\1\tProcédé de contrôle de fissuration selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, comprenant en outre : - mesurer l'avancement d'une pointe de la fissure dans le volume ; 25 - modifier les chargements mécaniques lorsqu'une longueur de propagation de la fissure atteint une valeur seuil correspondant à un incrément seuil (92) prédéfini.\n<CLM>\1\tProcédé de contrôle de fissuration selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, comprenant en outre : 30 - mesurer l'avancement d'une pointe de la fissure dans le volume ; - identifier un écart entre la position de la pointe de la fissure et le chemin de fissuration cible ; - modifier les chargements mécaniques lorsque l'écart atteint une valeur seuil correspondant à un écart seuil (91) prédéfini.\n<CLM>\1\t7. 10\n<CLM>\1\t15\n<CLM>\1\t3042592 31\n<CLM>\1\tProcédé de contrôle de fissuration selon l'une quelconque des revendications 10 ou 11, comprenant en outre, lorsque la valeur seuil est atteinte : - déterminer une intersection (85) d'un cercle ayant pour rayon (90) un incrément 5 de longueur, centré sur la pointe de la fissure, avec le chemin de fissuration cible ; - appliquer des chargements mécaniques au matériau pour orienter la fissure en direction de l'intersection.\n<CLM>\1\tProcédé de contrôle de fissuration selon l'une quelconque des revendications 10 à 10 12, comprenant en outre le processus suivant mis en oeuvre itérativement : - effectuer une simulation de la propagation d'une fissure selon le chemin de fissuration cible dans un modèle du volume prenant en compte la fissure afin de déterminer les chargements mécaniques permettant d'orienter la fissure suivant le chemin de fissuration cible ; 15 - appliquer au matériau des chargements mécaniques déterminés par la simulation.\n<CLM>\1\tProcédé de contrôle de fissuration selon la revendication 13, dans lequel le modèle du volume est réalisé en effectuant un maillage en éléments finis et dans lequel la simulation est menée en utilisant un algorithme de résolution de problèmes inverses 20 s'appuyant sur la mécanique élastique linéaire de la rupture.\n<CLM>\1\tProcédé de contrôle de fissuration selon la revendication 13, dans lequel le modèle du volume est réalisé en effectuant un maillage en éléments finis et dans lequel la simulation est menée en utilisant un algorithme de résolution de problèmes inverses 25 s'appuyant sur un modèle d'endommagements diffus.\n<CLM>\1\tProcédé de contrôle de fissuration selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, dans lequel le volume de matériau comprend une fissure initiale (113) et des zones d'arrêt (110), le procédé comprenant en outre : 30 - définir le chemin de fissuration cible de sorte à diriger la fissure initiale vers une zone d'arrêt. 3042592 32\n<CLM>\1\tSystème pour contrôler la fissuration d'un matériau, le système comprenant une machine d'essais (1001) adaptée pour appliquer des chargements mécaniques audit matériau en contrôlant la propagation d'une fissure dans un volume du matériau de sorte que la fissure se propage dans le matériau sensiblement suivant un chemin de 5 fissuration cible, la machine d'essai étant en outre configurée pour appliquer un chargement de stabilisation au matériau permettant d'éviter une propagation instable de la fissure.\n<CLM>\1\tSystème selon la revendication 17, comprenant en outre : 10 - un capteur (1002) adapté pour déterminer une position de la pointe de la fissure dans le volume ; et - une unité informatique (1003) adaptée pour effectuer une simulation d'une propagation de la fissure et pour piloter la machine d'essais.