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CETTE ETUDE ESSENTIELLEMENT EXPERIMENTALE S'INTERESSE AU COMPORTEMENT MECANIQUE DE MATERIAUX GRANULAIRES DITS NON CONVENTIONNELS. ELLE A ETE ABORDEE A PARTIR D'UNE TRES GRANDE BOITE DE CISAILLEMENT, CONCUE ET REALISEE AU LIRIGM. LES ORIGINALITES DU DISPOSITIF EXPERIMENTAL SONT : LA POSSIBILITE D'EXPERIMENTATION SUR ECHANTILLON DE GRANDE ECHELLE, L'ASSEMBLAGE MODULABLE DES ELEMENTS CONSTITUTIFS QUI PERMET UN TRANSPORT FACILE DE L'APPAREIL SUR SITE, ET LE DEMONTAGE LATERAL POUR VISIONNER LA BANDE DE CISAILLEMENT. L'ETUDE COMPORTE TROIS PARTIES PRINCIPALES : LA PREMIERE PARTIE EST RELATIVE A LA VALIDATION DU DISPOSITIF EXPERIMENTAL. DES ESSAIS DE CISAILLEMENT ONT ETE REALISES SUR LE SABLE DE LEUCATE ET CONFRONTES AUX RESULTATS OBTENUS DANS DEUX BOITES DE CISAILLEMENT DIRECT CONVENTIONNELLES (300*300 MM 2 ET 100*100 MM 2). DES ESSAIS COMPLEMENTAIRES DE FROTTEMENT D'INTERFACE ONT ETE EFFECTUES ET COMPARES A D'AUTRES OBTENUS SUR UNE GRANDE BOITE DE CISAILLEMENT (400*250 MM 2) AVEC LES MEMES MATERIAUX. LA SECONDE PARTIE, CONSACREE A LA CARACTERISATION MECANIQUE EN LABORATOIRE DE DEUX SOLS A FORTE GRANULARITE (D M A X = 100 MM). LES EXPERIENCES VISAIENT D'UNE PART A DETERMINER LE COUPLE DE PARAMETRES MECANIQUES C ET CORRESPONDANTS, ET D'AUTRE PART METTRE EN EVIDENCE L'INFLUENCE DE CERTAINS FACTEURS (TAILLE DU BOITIER, CONDITIONS D'ESSAIS ? PLAQUES LISSES, PLAQUES RUGUEUSES ?, HAUTEUR DE L'ECHANTILLON, TENEUR EN EAU, ETC). DES TESTS SPECIFIQUES D'INTERFACE SOL-GEOSYNTHETIQUE (GEOTEXTILE OU GEOGRILLE) ONT ETE AUSSI EFFECTUES. LA DERNIERE PARTIE, SE RAPPORTE A LA CARACTERISATION IN-SITU A L'AIDE DU DISPOSITIF EXPERIMENTAL, DE DECHETS STOCKES DANS LES CENTRES DE STOCKAGE DE CLASSE II : DECHET INDUSTRIEL BANAL (D.I.B) ET DECHET MENAGER (O.M). LES RESULTATS DES ESSAIS DE COMPRESSIBILITE ET DE CISAILLEMENT DIRECT MENES SUR CES MATERIAUX DECHETS, FORTEMENT HETEROGENES, MONTRENT UN COMPORTEMENT SE DEMARQUANT DE CELUI DES SOLS CLASSIQUES. DES VALEURS DE C ET SONT DONNEES ET CONFRONTEES A CELLES DE LA BIBLIOGRAPHIE.
Author: Me-Sun Kim Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 330
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Des essais œdométriques à la contrainte verticale jusqu’à deux cent cinquante méga pascale et triaxiaux à la contrainte de consolidation jusqu’à soixante mega pascale ont été réalisés pour caractériser un granulat formé de granit concassé et de billes de verre ayant différentes granulométries initiales. Les mesures effectuées à différents niveaux de contrainte et de déformation montrent une évolution progressive de la granulométrie lors des essais triaxiaux et granulométrie avec la déformation. Au cours de ce travail, l’accent a été spécialement mis sur œdométriques. A niveau de contrainte constant, on peut noter une évolution significative de l’influence de la granulométrie initiale sur le comportement des matériaux granulaires, l’écrasement des grains sous fortes contraintes, la dilatance et la contractance sous faibles et fortes contraintes, l’effet de l’énergie apportée lors de ce processus, et l’automatisation des essais
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Ce travail consiste a étudier expérimentalement les déformations permanentes et les déformations réversibles de graves non traitées (GNT) vis-à-vis des changements hydriques associés aux conditions climatiques. Dans la pratique, afin de dimensionner les structures de chaussées, différents guides de dimensionnement proposent une méthode rationnelle utilisant, pour les propriétés des matériaux, le module d'Young et le coefficient de Poisson. Ces paramètres sont généralement déterminés en termes de contraintes totales. Ainsi, l'objectif est de pouvoir trouver des pressions négatives et aussi de les prendre en compte dans l'analyse en termes de contraintes effectives. Quatre types de GNT ont été utilisés: un de référence Français et les autres Colombiens. L'utilisation de ces derniers, qui ne satisfont pas les recommandations internationales, est justifiée par la comparaison des résultats obtenus avec ceux de référence. Différents essais on été réalisés entre autres: essais triaxiaaux de précision en petites et grandes déformations avec mesure de succion, détermination des courbes d'humidification. Ces essais ont mis en évidence l'influence du pourcentage de fines, de l'indice de plasticité, de la valeur de bleu de méthylène, de la teneur en eau et du rôle de la succion sur la valeur des modules en petites déformations et les caractéristiques en grandes déformations. Les résultats ont été interprétés en contraintes totales et effectives en utilisant différentes approches pour le calcul des contraintes effectives, validées par des essais sur des matériaux secs. Ce travail montre l'importance de ces aspects dans la construction et le dimensionnement des chaussées.
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LA DESCRIPTION DU COMPORTEMENT MECANIQUE DES MATERIAUX GRANULAIRES BASEE SUR LA NATURE DE CES MATERIAUX CONSTITUES DE GRAINS INDIVIDUELS OU DE PARTICULES DISCRETES EST UNE DEMARCHE JUSTIFIEE. UNE DOUBLE CARACTERISATION MECANIQUE ET MICROMECANIQUE DES MATERIAUX GRANULAIRES S'IMPOSE DANS LE CADRE DE L'ETUDE DE LEUR COMPORTEMENT. LA PREMIERE CONSISTE A IDENTIFIER LES PARAMETRES MACROSCOPIQUE STATIQUES ET CINEMATIQUES, BEAUCOUP DE LOIS DE COMPORTEMENT ET DE CRITERES ONT ETE PROPOSES DANS CE DOMAINE. LA SECONDE CARACTERISE LES PARAMETRES ET LES VARIABLES LOCAUX. LE PASSAGE DU MILIEU GLOBAL AU MILIEU LOCAL ET L'INVERSE EST UNE DIFFICULTE MAJEURE POUR CE GENRE DE MODELISATION. LA METHODE DES ELEMENTS DISTINCTS PROPOSEE ET DEVELOPPEE PAR CUNDALL UTILISE LE MEME PRINCIPE AVEC CERTAINES HYPOTHESES. CETTE TECHNIQUE PEUT ETRE AUSSI BIEN APPLIQUEE A DES DISQUE QU'A DES SPHERES. DEUX PROGRAMMES SONT TIRES DE CETTE METHODE: BALL ET TRUBAL. CE DERNIER PRESENTE CERTAINS AVANTAGES TEL QUE L'ELIMINATION DES FRONTIERES (PAROIS) ET PERMET DE SIMULER LE COMPORTEMENT DES PARTICULES SPHERIQUES DANS UN PLAN. DES SIMULATIONS NUMERIQUES ONT ETE EFFECTUEES SUR PLUSIEURS ECHANTILLONS DE BILLES DE VERRE A L'AIDE DU MODELE NUMERIQUE. LA COMPARAISON ENTRE CES SIMULATIONS ET DES ESSAIS REALISES AU LABORATOIRE TEL QUE L'ESSAI TRIAXIAL ET L'ESSAI DE CISAILLEMENT DIRECT DONNE UNE BONNE CONCORDANCE DES RESULTATS
Author: Michel Badetti Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 0
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Nous reportons dans ce travail le comportement mécanique, dans le régime solide et en écoulement, de matériaux granulaires liés par un liquide non saturant, qui intervient par sa viscosité et par des effets capillaires. De tels matériaux, intermédiaires entre les assemblages granulaires secs et les suspensions très concentrées, sont étudiés expérimentalement et par simulations discrètes depuis la microstructure jusqu'au comportement macroscopique. Ainsi, on adopte une démarche multi-échelle, dont l'objectif est d'établir les fondements de la compréhension des phénomènes capillaires et/ou visqueux, qui interviennent dans la formulation de lois de comportement, et d'y intégrer une caractérisation de la microstructure de ces matériaux. Nous nous intéressons notamment au modèle d'interactions capillaire et visqueuse par ponts simples, dans un cadre où l'on fait varier l'inertie, le degré de confinement, le degré de friction du matériau ainsi que la quantité de liquide introduite. Pour répondre à cet objectif, ce travail de thèse s'articule autour des trois volets suivants :- Un travail de rhéologie expérimentale macroscopique sur matériau modèle (billes de polystyrènes monodisperses, mouillées avec une huile de silicone newtonienne) qui nous permet de délimiter des régimes d'écoulement et de caractériser l'influence de l'effet cohésif. Le format expérimental adopté nous permet de cisailler les échantillons sur des temps très longs et d'atteindre des régimes d'écoulement stationnaires. Ainsi, à l'instar des matériaux secs, on retrouve des régimes quasistatiques puis inertiels à mesure que la vitesse d'écoulement augmente. On met aussi en avant une très forte influence de l'effet cohésif qui tend à augmenter drastiquement la résistance au cisaillement et à diminuer la compacité de nos échantillons.- Des expériences de microtomographie à rayons X qui permettent d'étudier la microstructure à l'état statique. On remarque notamment une bonne homogénéité des échantillons, qu'ils soient faiblement ou fortement saturés. On détecte aussi un nombre non-négligeable de morphologies capillaires complexes, ce qui, par comparaison aux résultats de rhéologie macroscopique, ne semble pas influencer les propriétés d'écoulement. Ce résultat est particulièrement intéressant puisqu'il montre la capacité du modèle d'interactions par pont simple à décrire le comportement de systèmes à priori hors de sa portée descriptive.- Des simulations numériques discrètes qui nous permettent d'élargir fortement la gamme de paramètres étudiés, notamment avec des caractéristiques du matériau comme la friction de Coulomb. L'étude micromécanique, permise par les simulations, autorise aussi l'analyse des questions d'anisotropie, de coordination et de contraintes capillaires. On met en avant l'importance des interactions capillaires à distance lors de l'utilisation d'un modèle de contraintes effectives. Les limites de ce modèle, usuellement adapté à la description du comportement en régime quasi-statique, sont aussi testées et discutées dans le régime inertiel. La bonne concordance entre résultats expérimentaux et numériques nous aura permis de valider et calibrer un modèle numérique qui, en retour, aura donc fourni une analyse viable des effets microstructurels pour la compréhension du comportement et la transition de l'échelle microscopique à l'échelle macroscopique.
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DANS LA RECHERCHE DE CRITERES LOCAUX REGISSANT L'IRREVERSIBILITE A L'INTERFACE, L'AUTEUR ADMET POUR L'INTERFACE UNE EPAISSEUR NULLE. ON CONSIDERE QUE LES INCLUSIONS SONT PARFAITEMENT ADHERENTES A LA MATRICE. SCHEMATISATION DIPHASIQUE DU MATERIAU COMPOSITE EN TRAITANT LE CAS PLAN D'UNE INCLUSION CIRCULAIRE UNIQUE ADHERENTE A UNE MATRICE INFINIE. PAR LA THEORIE DE L'ELASTICITE LINEAIRE, ETUDIE DES ETATS DE CONTRAINTE ET DE DEFORMATION. ETUDE EXPERIMENTALE. GENERALISATION DE L'ETUDE THEORIQUE AU CAS D'UN MODELE PLUS PROCHE DU MATERIAU REEL. COMPARAISON DES RESULTATS A CEUX DES AUTEURS AYANT ETUDIE LE COMPORTEMENT MECANIQUE DU MATERIAU REEL. TRAVAIL AXE SUR L'ETUDE DU BETON MAIS APPLICABLE A TOUT MATERIAU COMPOSITE POUVANT ETRE SCHEMATISE PAR UNE MATRICE ELASTIQUE INFINIE ENROBANT UNE INCLUSION SPHERIQUE ELASTIQUE
Author: Jan Van Roey Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 214
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Le travail de thèse porte sur l’étude des phénomènes de l'absorption d'une onde de choc par un matériau granulaire, de l’impact balistique dans un matériau granulaire, et de l’impact balistique sur un tissu. Afin d'évaluer l'absorption d'une onde de choc par un matériau granulaire, un dispositif expérimental a été conçu, qui permet d'évaluer à la fois la pression incidente et réfléchie, et la déflexion et l'accélération d'une plaque de référence, en fonction du temps. Le comportement du système étudié est décrit par un modèle masse-ressort-amortisseur à un degré de liberté.La performance balistique d'un granulat, soumis à l'impact d'un projectile sphérique, est étudiée sur la base de l'évolution de la vitesse de la bille dans le matériau. L'impact dans le matériau granulaire peut être considéré comme un impact hydrodynamique. Au niveau de l'étude numérique, deux approches sont utilisées pour l'application de la sollicitation sur le matériau granulaire : application directe de la pression de l'onde de choc, et propagation de l'onde dans un domaine Eulérien. De même, pour le granulat, plusieurs modèles de comportement sont étudiés. Dans le modèle numérique, le matériau granulaire est modélisé par un matériau équivalent homogénéisé. Un protocole expérimental spécifique a été développé en vue de la mesure continue de la vitesse d'un projectile lors de l'impact sur un tissu. La confrontation entre les résultats expérimentaux et un modèle analytique sur la base du principe de la conservation de quantité de mouvement, démontre que le modèle analytique simple est capable de décrire l'évolution de la vitesse pendant la première phase après l'impact.
Author: ABDELAZIZ.. ABOURA
Author: Me-Sun Kim
Author: Octavio Coronado Garcia
Author: NOUREDDINE.. GUEDDOUM
Author: Claude Cohard
Author: Michel Badetti
Author: Gang Li
Author: Rachid M'Saadi
Author: Itthichai Preechawuttipong
Author: Jan Van Roey