Examen du modèle d’ampoule de E. Yoffe

Manuel Buisson (1) , Tanguy Rouxel (1)

1 IPR - Institut de Physique de Rennes

We focus our attention on the non-orthodox plasticity field (in the sense of non-isovolumic, Yoffe 1982, Philos. Mag. 40, 617-628) obtained during a low level of indentation testing on a glass and showing an affected zone shaped like a blister. Yoffe (1982) has given us a pragmatic and analytical approach for this loading where the stress is described like an equivalent elastic field which is superposed with the Boussinesq’sfield given basically by the study for a point load perpendicularly applied on the flat surface of a semi-infinite half-space. Quoting with relevance Love (1920, A Treatise On The Mathematical Theory of Elasticity, edited by C.U.P. 3ème ed.), Yoffe advises us in the coupled use of a symmetrical centre of pressure with a double force. Further to Buisson et al. (2008, Matériaux & Techniques 96, 11-17); Tamarasselvame et al. (2009, 12th Int. Conf. On Fracture, ICF12, Vol. 5, pp. 3377-3386) and especially the recent results of Sellapan et al. (2013, Acta Materiala 61, 5949-5965) and Rouxel et al. (2014, C.R. Mécanique 342, 46-51), our work takes a parallel action with Tamarasselvame & Buisson (2011, 20ème Congrès Français de Mécanique, s24., Vol. s42, pp. 3447-3452) and Tamarasselvame & Buisson (2014, submitted) in the sense that we contribute to an additional gradient-term enriching the theory of elasticity. Elaboratly, we give new results dealing with the influence of Poisson’s coefficient on densification phenomena and shearing during indentation; we use the experimental data of Sellapan et al. (2013, Acta Materiala 61, 5949-5965) to illustrate this work.

Nous portons toute notre attention sur le champ de plasticité non-orthodoxe (au sens de non-isovolume, Yoffe 1982, Philos. Mag. 40, 617-628) développé sous test d’indentation faible charge de verres et dessinant une zone affectée ayant la forme d’une ampoulea . Établissant une première étape analytique pragmatique pour ce type de sollicitation, Yoffe (1982) nous a fourni un modèle de champ de contrainte décrit en terme de chargement élastique équivalent et qui vient se superposer au champ de Boussinesq issu de l’action dúne force d’indentation ponctuelle appliquée perpendiculaire à la surface indentée. Elle cite pour cela Love (1920, A Treatise On The Mathematical Theory of Elasticity, edited by C.U.P. 3ème ed.) et nous guide sur l’usage pertinent et couplé respectivement des modèles de centre de dilatation et de doublet de forces. Notre travail est notamment une suite de Buisson et al. (2008, Matériaux & Techniques 96, 11-17); Tamarasselvame et al. (2009, 12th Int. Conf. On Fracture, ICF12, Vol. 5, pp. 3377-3386) et surtout des récents résultats de Sellapan et al. (2013, Acta Materiala 61, 5949-5965) et Rouxel et al. (2014, C.R. Mécanique 342, 46-51); il peut aussi se situer en parallèle à Tamarasselvame & M. Buisson (2011, 20ème Congrès Français de Mécanique, s24., Vol. s42, pp. 3447-3452) et Tamarasselvame & Buisson (2014, en cours de soumission) par l’apport d’un gradient supplémentaire enrichissant la théorie de l’élasticité. L’étude approfondie proposée ici fournit des résultats nouveaux notamment pour décrire l’influence du coefficient de Poisson sur les phénomènes de densification et de cisaillement produits lors de l’indentation ; l’illustration de ces travaux est assurée en utilisant les résultats expérimentaux fournis dans Sellapan et al. (2013, Acta Materiala 61, 5949-5965)

Mots clés: shear; glas; centre of pressure and double force

Mots clés: verre; centre de pression et doublet; Densification; cisaillement

Domaines: Mécanique [physics]

Manuel Buisson, Tanguy Rouxel. Examen du modèle d’ampoule de E. Yoffe. Matériaux & Techniques, 2015, 103 (6), pp.604. ⟨10.1051/mattech/2015059⟩. ⟨hal-01301360⟩