Propagation de fissures avec la méthode X-FEM

9 juillet 2009

La méthode X-FEM permet d’introduire une fissure dans une structure saine. Elle est implémentée dans Code_Aster depuis plusieurs années et commence à être utilisée au sein de l’ingénierie d’EDF dans les analyses de nocivité de défaut.

La définition de la fissure ne se fait donc pas grâce au maillage de la structure, mais par le calcul de deux level sets : une level set normale permettant de situer la surface de la fissure, et une level set tangente permettant de situer le fond de fissure.
De ce fait, la simulation de la propagation d’une fissure est équivalente à simuler la propagation des deux level sets.

La nouvelle commande PROPA_FISS permet de faire propager une fissure 3d quelconque par calculs successifs de nouvelles level sets par projection sur la nouvelle géométrie discrétisée de la fissure. PROPA_FISS nécessite d’avoir calculé au préalable les valeurs des facteurs d’intensité des contraintes en chaque point du fond de fissure.
En 2d, les résultats sont très satisfaisants. En 3d, cette méthode se heurte encore à des difficultés pour des propagations hors-plan.

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Plaque trouée en traction verticale
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Plaque avec deux inclusions rigides en traction horizontale