Caractérisation expérimentale de l’endommagement progressif au cours d’impacts successifs

Dans la phase de conception des sous -marins, des analyses spécifiques sur la tenue de la coque sont réalisées au regard des chargements exceptionnels tels que les collisions, les impacts et les agressions militaires. Dans le cadre d’un programme de recherche financé par la DGA, Naval Group propose un post-doctorat, encadré par l’équipe de recherche CSM (Mécanique Numérique des Solides) du CEMEF, sur la caractérisation expérimentale de l’endommagement progressif d’aciers de coques soumis à des chargements dynamiques intenses et répétés.

L’essai BET (Bulge Explosion Test), est un essai couramment utilisé pour qualifier la résistance de coques de sous-marins à des chargements dynamiques. Ces chargements engendrent une déformée significative de la coque ainsi qu’un gradient de déformation dans l’épaisseur de la coque. En fonction de l’intensité du chargement, le matériau peut par ailleurs présenter des premiers signes d’endommagement ductile sans qu’une fissure macroscopique ne soit observable. Afin de connaitre la capacité résiduelle du matériau à se déformer sans rupture, il est alors essentiel de pouvoir réaliser des essais mécaniques sur ces plaques impactées.

Ces caractérisations sont complexes et nécessiteront le prélèvement d’éprouvettes dans des zones préalablement déformées. L’utilisation de la modélisation numérique des essais BET sera particulièrement utile pour identifier ces zones ainsi que les champs de déformation atteints. La réalisation d’essais sur éprouvettes ainsi pré-déformées sera accompagnée de mesures de champs par corrélation et de phases de comparaison/validations de modélisations numériques menées en parallèle (Thèse en cours sur la modélisation de l’endommagement et de la rupture ductile par méthode Phase Field). Une phase d’optimisation des micro-éprouvettes sera nécessaire afin de s’assurer de pouvoir étudier l’endommagement atteint et la tenue résiduelle dans les zones de prélèvement. Une analyse micrographique de l’endommagement pourra enfin être réalisée pour compléter l’étude et ainsi estimer la capacité du matériau à se déformer sans rupture.

e Post-Doctorant participera par ailleurs à l’encadrement de la thèse numérique menée en parallèle sur la modélisation de la rupture ductile par méthode Phase Field.