Simulation numerique d'un ecoulement bidimensionnel de glace polaire presentant une anisotropie induite evolutive

par OLIVIER GAGLIARDINI

Thèse de doctorat en Terre, océan, espace

Sous la direction de Jacques Meyssonnier.

Soutenue en 1999

à Grenoble 1 .

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  • Résumé

    L'observation de l'orientation des grains des carottes forees en antarctique et au groenland montre que la glace polaire acquiert une fabrique representative de l'histoire des deformations qu'elle a subies. Le comportement viscoplastique du cristal de glace etant fortement anisotrope, il en resulte une anisotropie macroscopique du polycristal qui depend des orientations preferentielles des grains qui le composent. A l'echelle du polycristal, le comportement viscoplastique est obtenu par homogeneisation sur tous les cristaux, en supposant leur comportement lineaire orthotrope de revolution et une repartition homogene des contraintes dans tout le polycristal (modele statique). La fabrique du polycristal est decrite par une fonction continue de distribution des orientations (odf). Avec ces hypotheses, nous avons obtenu des resultats analytiques pour le comportement orthotrope d'un polycristal et l'evolution de sa fabrique, qui permettent de representer la fabrique par une odf ne dependant que de trois parametres. A l'echelle de la calotte polaire, les champs de vitesses et fabriques de l'ecoulement stationnaire sont calcules par une methode couplee, qui alterne : - le calcul des vitesses, pour un champ de fabriques donne, par la methode des elements finis, - le calcul de la fabrique, pour un champ de vitesses donne, par une methode qui utilise les lignes de courant de l'ecoulement, jusqu'a ce que la convergence soit atteinte, a la fois sur les vitesses et la fabrique. Nous etudions l'influence du champ de temperatures et du comportement du grain sur la formation des fabriques au sein des calottes polaires. Le modele est applique a la ligne d'ecoulement grip-gisp2 (groenland central) et les resultats sont compares aux mesures de terrain.


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  • Détails : 224 P.
  • Annexes : 96 REF.

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