La morphologie des faciès de rupture contient de nombreux renseignements sur les mécanismes microstructuraux qui ont mené à la rupture d’un matériau hétérogène. Elle a donc fait l’objet de nombreux travaux ces dernières années. L’analyse statistique de la rugosité des surfaces de rupture a notamment montré que celles-ci sont auto-affines, caractérisées par un exposant de rugosité universel, indépendant dans une large mesure du matériau ou du mode de rupture considéré.
Pour mieux caractériser la morphologie de ces surfaces, nous nous sommes intéressés à leur fonction de structure bidimensionnelle. Cette fonction présente des propriétés d’invariance d’échelle anisotropes, caractérisées par deux exposants critiques indépendants et s’écrit sous une forme similaire à celle prédite par des modèles du type piégeage/dépiégeage qui décrivent le mouvement d’une ligne élastique se propageant dans un potentiel aléatoire.
Cela suggère que la rupture d’un matériau pourrait être décrit comme une transition de phase dynamique entre un état stable (fissure piégée par les hétérogénéités du matériau) et un état instable (fissure en mouvement). Dans un deuxième temps, nous dériverons un modèle de ligne élastique en propagation dans un milieu aléatoire à partir de la mécanique linéaire élastique, et comparerons ses prédictions à nos mesures expérimentales. Nous verrons que celles-ci coïncident excepté en-deça d’une certaine échelle. Nous discuterons les origines possibles de ce désaccord au vu de résultats expérimentaux mettant en évidence un comportement non élastique en pointe de fissure pour une grande gamme de matériaux, y compris les matériaux vitreux, matériaux élastiques fragiles par excellence.
Pour mieux caractériser la morphologie de ces surfaces, nous nous sommes intéressés à leur fonction de structure bidimensionnelle. Cette fonction présente des propriétés d’invariance d’échelle anisotropes, caractérisées par deux exposants critiques indépendants et s’écrit sous une forme similaire à celle prédite par des modèles du type piégeage/dépiégeage qui décrivent le mouvement d’une ligne élastique se propageant dans un potentiel aléatoire.
Cela suggère que la rupture d’un matériau pourrait être décrit comme une transition de phase dynamique entre un état stable (fissure piégée par les hétérogénéités du matériau) et un état instable (fissure en mouvement). Dans un deuxième temps, nous dériverons un modèle de ligne élastique en propagation dans un milieu aléatoire à partir de la mécanique linéaire élastique, et comparerons ses prédictions à nos mesures expérimentales. Nous verrons que celles-ci coïncident excepté en-deça d’une certaine échelle. Nous discuterons les origines possibles de ce désaccord au vu de résultats expérimentaux mettant en évidence un comportement non élastique en pointe de fissure pour une grande gamme de matériaux, y compris les matériaux vitreux, matériaux élastiques fragiles par excellence.
DRECAM/SPCSI