Compte-rendu de la réunion

INTERFACES DANS LES MILIEUX SOLIDES

Paris, 19 Février 1996

 

Prévue initialement pour regrouper quelques chercheurs autour d'un thème de travail, cette réunion a connu, de fil en aiguille, un certain succès. En effet, ce sont finalement plus de quarante personnes qui se sont retrouvées à Paris, lundi 19 Février dans la salle de réunion du LMM à l'Université P. et M. Curie, pour une prise de contact destinée à  préparer une action collective sur le sujet. Le titre en a été légèrement modifié pour éviter toute ambiguïté.

De 10h30 à 16h30 (avec une pause pour le déjeuner), seize exposés ont permis de prendre connaissance de l'activité développée par les laboratoires représentés à cette réunion. Un court résumé, vous est proposé ci-dessous.

D. Leguillon (LMM, Paris), après une brève introduction, a présenté diverses facettes de l'activité du LMM, problèmes de régularité liés à la modélisation des interfaces souples, étude de la stabilité d'une fissure d'interface, généralisation de la mécanique de la rupture fragile par les singularités, analyse asymptotique du collage des plaques.

J.L. Billoet (LM2S/ENSAM, Paris) a exposé deux directions de recherche empruntées dans son laboratoire, une étude fine de la variation du taux de fibre dans les interfaces des matériaux stratifiés, et les problèmes d'absorption d'humidité préférentiellement le long des interfaces.

J. Von Stebut (LSGS, Nancy) a parlé du traitement et de la modification des surfaces pour des applications tribologiques et des tests  correspondants (rayure et indentation), ainsi que d'une méthode de caractérisation des modules élastiques intrinsèques d'un revêtement.

J.L. Chaboche (ONERA, Chatillon) a présenté un des soucis du département

Structure : les fissures se propageant dans des couches d'oxyde entre un substrat et un revêtement céramique, les outils utilisés regroupent : effets de bords, singularités, mécanique de l'endommagement.

E. Felder (CEMEF, Sophia Antipolis) a discuté des problèmes de mise en forme étudiés dans son laboratoire et en particulier d'une description correcte des interactions avec les outils (adhérence, glissement, frottement).

C. Hochard (LMT-Cachan) a présenté les travaux du LMT sur la dégradation des composites stratifiés et les problèmes liés aux phénomènes de localisation de l'endommagement. Un modèle avec effet de retard joue le rôle de limiteur de localisation.

B. Lay (LMS/INSA, Lyon) a proposé un calcul en grandes déformations plastiques, incluant des phénomènes de décohésion à l'interface fibre/matrice, permettant de simuler notamment des expériences de pull-out.

J. Lemaître (LMT, Cachan), pour clore la matinée, a présenté tout d'abord une étude analytique des singularités régnant à l'émergence d'une fibre hors d'une matrice, puis une deuxième étude, sur des problèmes de déviation de fissure par une interface, en fatigue.

A. Danescu (ECL, Lyon) a repris les exposés de l'après-midi par une présentation des modifications nécessaires de la théorie de la lubrification pour l'étude des films minces (quelques nanomètres). Une deuxième étude sur les incompatibilités de maille rencontrées dans la réalisation de composants électroniques a également été exposée.

M. Rousseau (LMM, Paris) a présenté une étude menée conjointement avec le LAUE du Havre pour prendre en compte les tensions de surface afin de caractériser l'adhérence. L'identification de cette grandeur pourrait être réalisée par des procédés acoustiques.

F. Lecuyer (Bertin et Cie, Plaisir) a mentionné quatre grandes préoccupations de sa société dans le domaine des interfaces : initiation du délaminage, tenue mécanique des interfaces fibre/matrice, procédés acoustiques pour l'analyse des interfaces, collage.

C. Licht (LMGC, Montpellier) a proposé une analyse mathématique des problèmes limites obtenus lorsque l'interface est considérée comme infiniment mince. Les non linéarités de comportement et d'origine géométrique sont prises en compte.

F. Bilteryst & R. Abdelmoula (LPMTM, Villetaneuse) ont présenté les travaux menés dans cette équipe : formulation globale d'un problème de propagation d'une décohésion d'interface à partir de l'énergie de déformation et de l'énergie de surface, étude de la propagation d'une rupture matricielle avec pontage de fibres.

E. Martin (LGM, Bordeaux) a présenté les grands thèmes abordés dans son laboratoire : simulation des procédés d'élaboration, comportements thermomécaniques, calcul et dimensionnement des structures. Il a complété sa présentation par une étude sur la déviation des fissures par

une interface en présence de chargements thermomécaniques.

M. Raous (LMA, Marseille) a proposé un travail sur la résolution numérique d'un problème de couplage frottement/adhérence. Il permet d'évaluer l'influence réciproque de ces paramètres. D'autres études, et en particulier les travaux de J.C. Michel et P. Suquet ont été évoqués.

J.C. Sangleboeuf (LMS, Palaiseau & ONERA, Chatillon) a terminé cette série de présentations avec un point de vue plus expérimental du sujet. Des études qu'il a proposées portent sur la caractérisation mécanique des interfaces, la détermination des paramètres influençant le comportement, et la fissuration matricielle (nucléation et coalescence).

Prévue en fin de journée, la table ronde a rapidement permis de préciser

quelques lignes de l'action future. Quatre réunions thématiques ont été retenues :

-          Adhésion, collage (M. Rousseau), Paris, 6 Mai 1996 (à confirmer),

-          Interface fibre/matrice (M. Raous), Marseille, mi-Juin,

-          Amorçage du délaminage (E. Martin), Bordeaux, début Octobre,

-          Singularités (D. Leguillon), Paris, fin Novembre.

On peut envisager, par la suite, des journées autour du délaminage d'une part et de la rupture transverse d'autre part, le choix de nouveaux sujets restant par ailleurs ouvert. Il a été suggéré, également, que ces

réunions aient un caractère didactique affirmé et puissent réunir dans une même journée des théoriciens, des numériciens, des expérimentateurs et des industriels.

Issue d'une initiative personnelle, cette première réunion constituait un prolongement du colloque Mécamat d'Aussois (1995), il semblait donc tout à fait naturel de solliciter auprès de R. Billardon, président de Mécamat, l'inscription de notre activité dans ce cadre. Cependant, il est clair que ces réunions s'adressent à la communauté mécanicienne toute entière et qu'en particulier il est vivement souhaitable d'y associer l'AMAC, regroupant des spécialistes des matériaux composites. Contact a été pris avec O. Allix afin d'établir ces relations. Enfin l'aspect calcul des structures constituant une part importante des préoccupations, comme l'a révélé cette première réunion, un  rapprochement avec la CSMA peut également être envisagé.

D. LEGUILLON