Contribution a la modelisation numerique et theorique de la localisation et de la post-localisation dans les geomateriaux

par STEPHANE CROCHEPEYRE

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de RENE CHAMBON.

Soutenue en 1998

à Grenoble 1 .

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  • Résumé

    Une etude numerique et theorique de la localisation de la deformation en bandes de cisaillement dans les geomateriaux est presentee. Cette etude comprend deux parties distinctes : ' la premiere partie de la detection du moment d'apparition de la localisation et plus generalement des phenomenes de bifurcation. L'etude est realisee dans le cadre des grandes transformations en utilisant le modele cloe. Dans ce but, un modele cloe von mises et un algorithme de detection de perte d'unicite globale, permettant la resolution d'un probleme aux limites formule en vitesses, ont ete developpes. L'influence de l'initialisation de l'algorithme est plus particulierement etudiee. L'etude numerique d'un essai biaxial, a permis de mettre en evidence plusieurs modes de bifurcation (modes de flambage, bandes de cisaillement). Pour les modes localises, une comparaison entre les resultats numeriques et les predictions theoriques fournies par le critere de localisation de cloe ont permis d'illustrer la fiabilite de ce dernier. ' la seconde partie concerne le suivi de la localisation, de son declenchement, jusqu'a la ruine complete de l'echantillon. Dans ce but, un modele d'interface a ete developpe. Il presente la particularite d'assurer une transition continue entre le regime de pre et de post localisation (concept de consistance) d'une part et de decrire l'evolution specifique de la densite dans la zone localisee d'autre part. Le concept d'indice des vides critique est introduit explicitement dans ce modele. Les resultats obtenus sur un essai biaxial refletent assez fidelement les resultats experimentaux. Ce modele a ensuite ete integre dans un code de calcul par elements finis. Un element d'interface, fonctionnant en grandes transformations a ete developpe et valide. Enfin, une pre-etude du probleme de propagation des bandes de cisaillement au sein d'une structure a ete effectuee.


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  • Détails : 253 P.
  • Annexes : 152 REF.

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