2024-2025 / MECA0058-1

Fracture mechanics, damage and fatigue

Durée

30h Th, 10h Pr, 75h Proj.

Nombre de crédits

 Master : ingénieur civil physicien, à finalité approfondie5 crédits  
 Master : ingénieur civil en aérospatiale, à finalité spécialisée en "aerospace engineering"5 crédits  
 Master : ingénieur civil mécanicien, à finalité spécialisée en mécatronique5 crédits  
 Master : ingénieur civil mécanicien, à finalité spécialisée en technologies durables en automobile5 crédits  

Enseignant

Ludovic Noels

Langue(s) de l'unité d'enseignement

Langue anglaise

Organisation et évaluation

Enseignement au premier quadrimestre, examen en janvier

Horaire

Horaire en ligne

Unités d'enseignement prérequises et corequises

Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme

Contenus de l'unité d'enseignement

The class presents the basis of fracture mechanics. Failure of structures is explained by studying the physic of materials. This behavior is then modeled analytically. Finally numerical methods applied in fracture mechanics are presented.
Subjects covered by the lectures are

  • Linear elastic fracture mechanics (LEFM)
  • Non-linear fracture mechanics (NLFM)
  • Fatigue
  • Design approaches
  • Recent numerical approaches

Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement

Through a deep understanding of the theory and the realization of a project, the student will be able to apply numerical tools to design structures and study crack propagation problems. In particular:

  • He will have a deep understanding of fracture mechanics theories and will be able to summary, compare and explain them.
  • He will have a deep understanding of the resolution methods of fracture mechanics problems, and will be able to summary, compare and explain them. He will also know their application range.
  • He will be able to apply the resolution methods to classical problems of fracture mechanics.
  • He will be able to analyze and to evaluate (justify and criticise) these methods.
  • He will be able to analyze new problems.
Ce cours contribue aux acquis d'apprentissage I.1, I.2, II.1, II.2, III.1, III.2, III.3, IV.1, IV.2, VI.1, VI.2, VII.2, VII.4 du programme d'ingénieur civil en aérospatiale.


Ce cours contribue aux acquis d'apprentissage I.1, I.2, II.1, II.2, III.1, III.2, III.3, IV.1, IV.2, IV.3, VI.1, VI.2, VII.2, VII.4 du programme d'ingénieur civil mécanicien.


Ce cours contribue aux acquis d'apprentissage I.1, I.2, II.1, II.2, III.1, III.2, III.2, III.3, III.3, IV.1, IV.2, VI.1, VI.2, VII.2, VII.4 du programme d'ingénieur civil physicien.

Savoirs et compétences prérequis

Good knowledge in

  • Solid mechanics
Basic knowledge in

  • Finite-element method

Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement

Exercises and personal project.

Mode d'enseignement (présentiel, à distance, hybride)

Cours donné exclusivement en présentiel


Informations complémentaires:

Face-to-Face: default mode

Supports de cours, lectures obligatoires ou recommandées

Modalités d'évaluation et critères

Examen(s) en session

Toutes sessions confondues

- En présentiel

évaluation écrite ( questions ouvertes )

Travail à rendre - rapport


Informations complémentaires:

Evaluation is based on the realization of a project (30%) related to the use / development of numerical methods specific to fracture mechanics and on an written examination (70%). In case of a resit, if a grade of at least 10/20 has been given to the project, only the written examination will be redone. In order to have a total grade equal to or above 8/20, the student should obtain a grade equal to or above 8/20 for both the project and the exam.

The examination is based on the whole content of the class. Problems similar to the ones studied during the classes, and new problems will be part of the questions. Justification using the theoretical content is also requested.

Participation to the exam, to the guest lectures (if any), and achievement of the project are mandatory. The student who does not attend to compulsory sessions or who does not delivered the assignments on time will not be allowed to present the exam.

On site:

Written examination

Stage(s)

Remarques organisationnelles et modifications principales apportées au cours

Contacts

L. Noels (L.Noels@ulg.ac.be)

Association d'un ou plusieurs MOOCs

Notes en ligne

Lecture notes

MECA0058 - Ref for project
AL McKelvey, RO Ritchie, Fatigue-crack growth behavior in the superelastic and shape-memory alloy nitinol, Metallurgical and Materials Transactions A: 32 (13), 731-743, 2001, http://dx.doi.org/10.1007/s11661-001-1008-7