RUPTURE DU VERRE, RUPTURE FRAGILE

Résumé
La théorie de Griffith a servi de base à la mécanique linéaire élastique de la rupture. L'état des contraintes à l'extrémité d'une fissure est caractérisé de façon unique par le facteur d'intensité de contrainte K lui-même lié au taux de libération d'énergie G. L'énergie de rupture doit être mise en corrélation avec la structure de l'extrémité de la fissure, encore mal connue. Diverses éprouvettes, celle à trou central, la DCB, la DT, l'indentation, permettent la mesure de cette énergie de rupture. Elle varie avec la température de la même façon que le module d'élasticité jusqu'à la température à laquelle les phénomènes de viscosité entrent en jeu et conduisent à une augmentation brutale de la ténacité. L'incorporation d'inclusions permet d'augmenter cette énergie de rupture ; le rôle de leur coefficient de dilatation, celui de leur module, des qualités de l'interface et de leur ténacité commencent à être mieux élucidés. L'humidité provoque un phénomène de corrosion sous contraintes en deux stades : le premier est dominé par les réactions chimiques à l'extrémité de la fissure, le second par le débit d'écoulement d'eau vers cette extrémité. Enfin, la mécanique de la rupture permet de prévoir la durée de vie de fibres optiques ou de fenêtres de satellites et d'en garantir la survie grâce à un essai de timbrage.

Abstract
Linear elastic fracture mechanics derives from the Griffith's theory of fracture. The state of stress at the tip of a crack is characterized by a single parameter, the stress intensity factor K, which in turn is related to the strain energy release rate G. The fracture energy must be correlated with the structure of the crack tip, yet poorly known. Various specimens : plate with a central hole, DCB, DT, indentation allow to measure this fracture energy. It varies with temperature as does the modulus of elasticity up to a temperature above which viscous flow comes into play leading to a sharp increase of the fracture toughness. Adding inclusions helps to improve the fracture energy : the roles played by their expansion coefficient, their modulus of elasticity and the quality of the interface begin to be better understood. Humidity induces a stress corrosion phenomenon in two stages : the first one is controlled by chemical reactions at the crack tip and the second one by the water flow to the tip. Lastly fracture mechanics allow to predict the life of optic fibers or of glass windows and to garanty the survival of those parts after a proper proof test.