La rupture des matériaux

INTRODUCTION
Si les ruptures n’existaient pas, les ingénieurs resalent pratiquement inutiles et chacun pourrait construire un pont, un avion ou une maison sans le moindre risque de destruction de la structure. A contrario, nous ne pourrions partager le pain, ni réduire en poudre des médicaments ou découper une vitre au diamant sans la réalité de ruptures aisées sur de nombreux matériaux.
Le contrôle de 1'occurrence, ou non, de ruptures dans des objets courants est essentiellement lie a la conception de ces objets. Au début de 1'ere industrielle, la "force des métaux" avait bien etc quantifiée par des grandeurs extensives, et des défauts responsables de ruptures localisées avaient ete identifies. La mauvaise connaissance de leur géométrie, et surtout de leurs effets, avait conduit a 1'utilisation de "coefficients de sécurité" dont la valeur relevait d'une approche empirique confortée par 1'usage.

Un certain nombre d'accidents spectaculaires, dans tous les domaines de 1'activite humaine (par exemple voir la figure 1.1) a conduit rapidement a se pencher sur tous les mecanismes pouvant conduire a rupture. Ces approches sont maintenant etendues a I'ensemble des processus industriels, a toutes les echelles, y compris les plus fines comme celles de la micro-electronique (Fig. 1.2). Parallelement, 1'etude fine des aspects mecaniques, lies a la presence des defauts, a connu un developpement majeur, donnant naissance a une nouvelle discipline, la mecanique de la rupture.

 Aujourd'hui les techniques de contrôles industriels non destructifs et la possibilité d’évaluer 1'impact des singularités géométriques des défauts sur les sollicitations locales permettent de vivre sans risques avec des défauts répertories dans des assemblages, et ce pour les conditions attendues d'utilisations qui peuvent être très variables.
L'objet du pressent ouvrage est d'introduire aux concepts et méthodes modernes qui permettent de contrôler les conditions de enveloppement des ruptures dans les composants industriels.
On se penchera successivement sur les moyens utilises pour examiner les ruptures, les mécanismes a 1'origine des défauts dans les structures et les concepts mécaniques permettant de quantifier les sollicitations locales qu'ils induisent (mécanique de la rupture).