Résumé
We propose in this paper a three-dimensional cohesive zone model, coupling surfacic damage, Coulomb friction and unilateral contact. This model is devoted to the fracture of solids and to the debonding of interfaces. The thermodynamical formulation of the model is given. We focus our attention on the jumps of solution, which could appear with such softening surfacic models. A dynamical formulation allows to overcome these problems of nonsmooth solutions. A particular mathematical and numerical framework is used to solve dynamical problems submitted to unilateral constraints. The ability of the associated numerical tool is underlined on a buckling-driven fracture of a square plate.
Nous présentons dans ce papier un modèle de zone cohésive tridimensionnel couplant endommagement surfacique, frottement de Coulomb et contact unilatéral. Ce modèle permet la simulation de la fissuration des solides ainsi que celle des interfaces qui les lient. La formulation thermodynamique de ce modèle est donnée. Une attention particulière est portée aux problèmes de solutions à sauts inhérents aux modèles de comportement surfacique adoucissant : une formulation dynamique permet de s'affranchir de cette difficulté. Un cadre mathématique et numérique adéquat est utilisé pour la résolution des problèmes dynamiques en présence de contraintes unilatérales. La pertinence de l'outil numérique associé est soulignée sur un exemple de fissuration par flambement d'une plaque.