Endommagement et rupture des matériaux

C'est l'excuse que j'avance pour les polyméristes et les céramistes frustrés. Tout particulièrement, les composites auraient mérité d'être mieux traités. À ma décharge, ils sont si divers qu'il est difficile de tirer des lois générales à leur sujet. La plupart des exemples que j'utilise sont fournis par les aciers. Cela ne devrait pas restreindre outre mesure le champ des applications, dans la mesure où leurs propriétés se transposent aux autres alliages métalliques cubiques centrés ou cubiques à faces centrées.

Le premier chapitre donne un panorama général sur les endommagements des matériaux. Il se fonde sur la différence essentielle qui existe entre les clivages et les glissements. Il traite d'abord des endommagements instantanés, conduisant à la rupture brutale. Puis il examine les endommagements qui se développent plus ou moins lentement et qui aboutissent aux ruptures différées.

Le deuxième chapitre aborde la question essentielle des désordres et des hétérogénéités qui jouent un rôle fondamental en ce qui concerne les endommagements. Il est structuré par les divers types d'hétérogénéités rencontrées : dislocations, lacunes, inclusions, joints de grains, cavités, fibres.

Le troisième chapitre traite des matériaux poreux dans la mesure où ils peuvent être considérés comme des matériaux endommagés. L'occasion est donnée d'aborder la mécanique de l'endommagement qui a connu, en France notamment, de nombreux développements récents, mais qui suscite quelques réserves. Le comportement des matériaux plastiques poreux a lui aussi fait l'objet de nombreux travaux dans les dernières années. Ils ont beaucoup contribué à une modélisation efficace du développement des endommagements par cavitation.

Le quatrième chapitre est consacré aux interactions de l'endommagement avec l'environnement. C'est un domaine qui fait appel tant à la chimie qu'à la mécanique. Cette pluridisciplinarité nécessaire, mais malaisée à réaliser, a certainement freiné pendant longtemps la compréhension des phénomènes. Depuis quelques années, des progrès certains ont été accomplis. Je me suis efforcé d'en tenir compte. En tout cas, l'influence des environnements sur les endommagements est un sujet de grande importance pratique et parfois trop négligé. Ce chapitre commence par le problème de la fragilisation par l'hydrogène, que l'on retrouve ensuite dans certains cas de corrosions sous contrainte. La fatigue corrosion apporte de plus des aspects de synergie complexes.