Modélisation numérique du comportement thermomécanique de réseaux de galeries souterraines pour le stockage des déchets radioactifs : approche par homogénéisation

par Pierre Niainarivony Zokimila

Thèse de doctorat en Mécanique

Sous la direction de Frédéric Pellet.

Soutenue en 2005

à l'Université Joseph Fourier (Grenoble) .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Ce travail de recherche a pour but de quantifier l'impact d'une installation de stockage sur la stabilité de la formation géologique hôte. Dans cette optique, après une présentation de l'état des connaissances sur les aspects thermomécaniques des roches liés au stockage souterrain, des modélisations numériques 2D et 3D du comportement thermoélastique d'ouvrage individuel et d'un réseau de galeries ont été réalisés par une approche discrète. Toutefois, cette approche classique est pénalisante pour l'étude du comportement global d'installations de stockage. Pour pallier à cet inconvénient, une méthode de modélisation numérique par homogénéisation a été proposée. Des formulations ainsi que des procédures numériques ont été élaborées pour déterminer le comportement thermoélastique effectifs d'une structure hétérogène périodique équivalente. Le modèle de comportement thermoélastique effectif obtenu par cette méthode a été comparé à des méthodes d'homogénéisation existantes telles que le modèle auto-cohérent ainsi que les bornes de Hashin-Shtrikman. La comparaison du comportement thermoélastique effectif avec le comportement thermoélastique réel de référence a montrée une bonne cohérence des résultats. Pour une application au stockage profond, les coefficients thermoélastiques effectifs d'un réseau de galeries circulaires ont pu être déterminés en 2D pour différentes dimensions de l'entraxe des galeries


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  • Titre traduit

    Numerical modeling of the thermomechanical behavior of networks of underground galleries for the storage of the radioactive waste : approach by homogenization


  • Résumé

    The purpose of this research task is to quantify the impact of an installation of storage on the stability of the geological formation host. Accordingly, after a presentation of the state of knowledge on the thermomechanical aspects of the rocks related to underground storage, of numerical modelings 2D and 3D of the thermoelastic behavior of individual work and a network of galleries were carried out by a discrete approach. However, this traditional approach is penalizing for the study of the total behavior of installations of storage. To mitigate this disadvantage, a method of numerical modeling per homogenisation was proposed. Formulations as of the numerical procedures were worked out to determine the thermoelastic behavior manpower of an equivalent periodic heterogeneous structure. The model of effective thermoelastic behavior obtained by this method was compared with existing methods ofhomogenisation such as the self-coherent model as well as the terminais ofHashin-Shtrikman. The comparison between the effective thermoelastic behavior and the real thermoelastic behavior ofreference showed a good coherence of the results. For an application to major storage, the effective thermoelastic coefficients of a network of circular galleries could be given in 2D for various dimensions of the distance between centres of the galleries.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (193 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 177-182

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  • Bibliothèque : Service interétablissements de Documentation (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque universitaire de Sciences.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : TS05/GRE1/0176
  • Bibliothèque : Service interétablissements de Documentation (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque universitaire de Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS05/GRE1/0176/D
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