Étude expérimentale et simulation numérique de l’effet de différents types de défauts sur le comportement mécanique de l’acier "API 5L X70"

Abstract

Le transport du gaz dans des conditions économiques nécessite l'utilisation de pressions de transport élevées, et donc l'utilisation d'aciers à haute limite d'élasticité. De plus, la sécurité des installations demande une bonne ténacité pour éviter la ruine de la structure par propagation rapide de fissures. Du point de vue numérique, la propagation de fissure est un problème complexe puisqu’il nécessite de suivre la géométrie de la fissure au cours du temps. L’apparition de défauts d’origines différentes, tels que, ceux engendrés par la corrosion ou le soudage, sont les plus répandus. Etant des foyers de fortes concentrations de contraintes, ces défauts ajoutés aux chargements répétés dans le temps ; peuvent être à l’origine d’endommagements par fatigue, susceptibles d’initier des fissures et causer la rupture des canalisations. Dans la mécanique élastique linéaire de la rupture, le champ de contrainte au voisinage d’un défaut est singulier, cette singularité varie selon la forme et la taille du défaut. Les fissures sont les défauts qui induisent la plus forte singularité ce qui a été prouvé par la théorie de Griffith. Ces dernières ont fait l’objet d’étude de notre mémoire, par l’utilisation de l’approche de la mécanique linéaire de la rupture et la méthode des éléments finis.