Frottement solide et avalanches dans les matériaux granulaires

par Patrice Porion

Thèse de doctorat en Sciences des matériaux

Sous la direction de Gilles Joly.

Soutenue en 1994

à Lille 1 .


  • Résumé

    Une etude des avalanches de materiaux granulaires secs a ete entreprise afin de mieux comprendre le mecanisme de ce mode de deformation de surface, de le comparer aux predictions theoriques des modeles physiques (bruit en 1/f) et aux resultats de la mecanique des sols. Pour une etude rigoureuse des effets lies a l'existence d'une surface libre, la densite des milieux etudies a ete systematiquement controlee; parallelement, les effets eventuels des forces de cohesion intergranulaire ont ete estimes grace a des experiences sous macro-gravite realisees a la centrifugeuse du laboratoire central des ponts et chaussees de nantes. Apres un rappel des methodes de la mecanique des sols et une presentation du concept de criticalite auto-organisee de p. Bak et al. - dont le modele propose est le tas de sable, et qui constitue une approche nouvelle des phenomenes critiques - nos resultats experimentaux sont exposes et analyses. Nous montrons en particulier que la cohesion intergranulaire et l'elasticite des grains peuvent etre negligees, que la taille des avalanches et la valeur de l'angle maximal de repos dependent de la densite initiale du tas, et que la surface du tas evolue spontanement vers un etat asymptotique apres quelques avalanches: cet etat est caracterise par l'inclinaison de sa surface libre par rapport a l'horizontale, egale a l'angle de frottement solide mesure a l'essai triaxial. Cependant, le frottement solide presente des fluctuations dont l'ampleur depend de la nature du materiau. Nos resultats presentent une bonne concordance avec ceux des essais triaxiaux classiques. Le parametre densite bien que pertinent, n'est pas le seul a controler le mecanisme d'avalanche. L'effet de taille finie a ete confirme, un comportement critique ayant pu etre mis en evidence sur les tas de petite taille.

  • Titre traduit

    Internal Friction And Avalanches In The Granular Materials


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  • Détails : 1 vol. (219 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 215-219

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  • Cote : 50376-1994-112
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  • Disponible pour le PEB
  • Cote : G2A 279/1994/POR

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  • Cote : 1994LIL10050
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  • PEB soumis à condition
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