Comportement expérimental statique et dynamique des sables et modélisation "élasto-visco-plastique" anisotrope en petites et moyennes déformations

Content Provider	Semantic Scholar
Author	Ezaoui, Alan
Copyright Year	2008
Abstract	Une etude sur sable d’Hostun S28 sec et sature a ete menee en petites et moyennes deformations sur un appareil triaxial de precision developpe a l’ENTPE. Ce prototype experimental permet d’appliquer de nombreux types de chargements sur un echantillon cylindrique de sable, confine sous une pression d’air controlee. Des chargements quasi-statiques peuvent etre appliques sur l’echantillon, controles en force et en deplacement a partir des capteurs internes de la cellule. La mesure des deformations est assuree par un systeme de mesures locales, dispose sur la partie centrale de l’echantillon. Des capteurs sans-contact de grande precision permettent d’etudier le comportement du materiau dans le domaine des petites deformations (quelques 10-6 m/m) jusqu’au domaine des moyennes et grandes deformations (quelques 10-2 m/m). En outre, des sollicitations dynamiques par propagation d’ondes radiales et axiales, sont effectuees au sein du specimen a partir d’un ensemble de capteurs piezoelectriques. La procedure experimentale adoptee comporte des essais de compression et d’extension triaxiale en milieu sec et sature au cours desquels, des periodes de fluages, des periodes de relaxations, des changements rapides de la vitesse de sollicitation, des sollicitations cycliques de tres faibles amplitudes et dynamiques par propagation d’ondes, sont appliques a differents etats de contrainte. A partir de ces sollicitations cycliques statiques de tres faibles amplitudes et des propagations d’ondes, le tenseur rheologique quasi-elastique reliant les increments de contrainte et de deformation, sous hypothese d’isotropie transverse du milieu, a pu etre completement determine et ce pour differents etats de contrainte-deformation au cours des chargements suivis. Les evolutions experimentales de ce tenseur ont pu permettre d’illustrer divers proprietes relatives aux parametres quasi-elastiques du materiau. Enfin, dans le domaine des moyennes deformations, quelques proprietes de plasticite (irreversibilite des deformations, phenomenes d’ecrouissage isotrope et cinematique, sensibilite vis a vis de l’histoire du chargement) ont pu etre mises en evidence au cours de grands chargements cycliques, et completent certains aspects releves dans la litterature. Une analyse des phenomenes visqueux est egalement menee a partir des periodes de fluages, de relaxation et des changements rapides de la vitesse de sollicitation. La modelisation proposee se fonde sur un formalisme analogique a trois composantes permettant de traduire l’interdependance des comportements elastique, plastique et visqueux du materiau. La composante elastique est developpee a partir du modele hypoelastique DBGS. Une amelioration de ce modele, modele DBGSP, est proposee et permet de traduire l’anisotropie materielle initiale et celle induite par l’etat de contrainte-deformation. Les resultats obtenus sur sables d’Hostun et sur grave routiere sont probants. La composante plastique repose sur le formalisme des materiaux standards non-generalises. Une approche nouvelle est proposee pour l’ecrouissage cinematique a partir d’une generalisation de la loi de Masing. Enfin, un modele visqueux nomme Visqueux Evanescent (VE), permet de traduire les phenomenes visqueux particuliers observes dans le cas des sables. La modelisation proposee permet de simuler l’ensemble des phenomenes visqueux observes experimentalement lors de premieres charges: fluage, relaxation et sauts de contrainte suite a un changement rapide de la vitesse de deformation.
File Format	PDF HTM / HTML
Alternate Webpage(s)	http://theses.insa-lyon.fr/publication/2008ISAL0036/these.pdf
Language	English
Access Restriction	Open
Content Type	Text
Resource Type	Article