Résumé
Les modèles de zone cohésive sont des outils de modélisation largement répandus pour simuler numériquement les mécanismes de fissuration. Dans ce travail, on s’intéresse à l’identification expérimentale des modèles cohésifs qu’il faut associer à un comportement apparent élasto-plastique endommageable d’un matériau ductile. L’approche proposée consiste à scinder ce comportement apparent en une partie volumique purement durcissante (élasto-plastique) et une partie surfacique cohésive résumant les effets d’endommagement. L’enjeu est d’abord de caractériser expérimentalement ces réponses volumiques et cohésives puis d’assurer leur cohérence thermomécanique. Pour atteindre ces objectifs, il convient d’accéder à des mesures locales cinématiques et thermiques, qui peuvent être obtenues par différentes techniques d’imagerie. Les grandeurs cinématiques sont mesurées par deux bancs de stéréo-corrélation situés de part et d’autre de l’échantillon. Ces bancs fournissent les champs de déplacement 3D de chaque surface de l’éprouvette. Les champs de déformation 3D sont déterminés sous une hypothèse de linéarité des champs de déplacement dans l’épaisseur de l’éprouvette. Les champs thermiques sont estimés à partir des images infrarouges qui sont enregistrées en cours d’essai. Une procédure d’étalonnage permet de traduire ces rayonnements thermiques en champs de température en utilisant un corps noir étendu. En couplant ces mesures cinématiques et thermiques dans un même repère et une même base de temps, les énergies mises en jeu sont déterminées. L’identification de la loi cohésive sur le plan mécanique est effectuée en utilisant des mesures purement cinématiques. Cette loi cohésive est validée sur le plan thermomécanique en comparant les énergies associées aux modèles retenus à celles mesurées expérimentalement. Ce travail d’identification/validation est réalisé sur des éprouvettes simples où l’amorçage et la propagation des fissures ne sont pas arbitrairement pré-déterminés. La démarche proposée permet ainsi, sur un essai de traction, de caractériser la forme du modèle cohésif, ses paramètres matériaux et la longueur caractéristique associée.