Introduction
Il existe en mécanique des matériaux, un certain nombre de grandeurs qui représentent des caractéristiques très différentes mais qui s’expriment par un même symbole. Deux d’entre-elles ont quasiment le même nom : le facteur de concentration de contrainte (\(K_t\)) et le facteur d’intensité de contrainte (\(K_I\) [\(K_{II}\) ou \(K_{III}\)]), la troisième étant la résilience (\(K_{Cu}\) [\(K_{CV}\)]). Deux d’entre elles sont des grandeurs issues de la mécanique des milieux continus (\(K_t\) et \(K_{Cu}\) [\(K_{CV}\)]), la troisième étant relative à la mécanique des milieux fissurés, ou mécanique de la rupture.
Le tableau ci-dessous résume quelques caractéristiques essentielles de ces trois grandeurs.
mécanique des milieux continus | mécanique de la rupture | |
|---|---|---|
résilience | facteur de concentration de contrainte | facteur d’intensité de contrainte |
\(K_{Cu}\) [\(K_{CV}\)] | \(K_t\) | \(K_I\) [\(K_{II}\) ou \(K_{III}\)] |
s’exprime en \({\rm \, J.cm^{-2}}\) | sans unité (c’est un rapport de contraintes) | s’exprime en \({\rm \, MPa.m^{1/2}}\) |
caractérise l’énergie de rupture par choc | caractérise l’état de contrainte en fonds d’entaille | caractérise l’état de contrainte en pointe de fissure |
La résilience et le facteur de concentration de contrainte ont été définis au paragraphe précédent (1.3.). Nous allons ici nous focaliser sur le facteur d’intensité de contrainte qui caractérise l’état de contrainte en pointe de fissure au sein d’un matériau. En mécanique des matériaux, une fissure est un objet spécifique qui ne correspond pas au cas limite d’une entaille qui est généralement usinée intentionnellement, et qui se traite selon une approche dédiée.