Modélisation du comportement mécanique complexe de la silice par la méthode des éléments discrets

Colloque avec actes et comité de lecture. Internationale.; International audience; Selon les mécanismes de déformation et de fissuration obtenus sous hauts chargements, la réponse mécanique des verres peut être classée dans trois catégories: normale, anormale et intermédiaire. La silice, qui est la forme la plus naturelle du dioxyde de silicium (SiO2), appartient à la classe des verre anormaux dont le comportement mécanique présente une grande complexité à la modélisation. Une fois indenté par un indenteur de type Vickers, ce verre subit dans un premier temps une forte densification se traduisant par une diminution locale du volume pouvant atteindre 17.4% dans la zone indentée. Ensuite, une fissure conique peut se développer autour de l'empreinte d'indentation avant que d'autres fissures radiales, médianes et latérales apparaissent. Ce travail vise à développer un modèle numérique du comportement complexe de la silice par la méthode des éléments discrets. Après calibration et validation de ce modèle à l'échelle macroscopique, des simulations d'indentation microscopique avec un indenteur de type Vickers ont été réalisées. Confrontés à des résultats expérimentaux, les résultats numériques obtenus permettent une bonne estimation quantitative de l'état de densification et des mécanismes de fissuration.