Modélisation multi-échelle de l'endommagement hydromécanique des roches argileuses

par Jérémy Frey

Thèse de doctorat en Matériaux, mécanique, génie civil, électrochimie

Sous la direction de Christian Dascalu et de René Chambon.

Soutenue en 2010

à Grenoble, INPG .


  • Résumé

    Le creusement des ouvrages de stockage souterrains, créé une zone endommagée de la roche à proximité de la paroi pouvant ainsi conduire à une modification des propriétés de transfert. Pour comprendre ce phénomène nous modélisons la microstructure hétérogène des matériaux par un volume élémentaire sur lequel une cinématique résultant du problème macroscopique est appliquée. Nous déduisons la réponse macroscopique d'une analyse microscopique de manière numérique par une méthode dite des éléments finis aux carrés (FE2). Des simulations numériques effectuées sur des microstructures 2D composées de grains (hyper)élastiques, d'interfaces cohésives et d'une circulation fluide inter-granulaire, nous ont montré le lien entre l'évolution des propriétés mécaniques et hydrauliques du mélange et l'endommagement sous sollicitations hydromécaniques.

  • Titre traduit

    Two-scale modeling for hydro-mechanical damage of clay rock


  • Résumé

    Excavation works for underground storage create a da mage zone for the rock nearby and can define a leading path for fluids. To understand this phenomenon, the microstructure of heterogeneous mate rials is modelled as a representative elementary volume on which a kinematic resulting from the macroscopic problem is applied. The macroscopic response is deduced numerically from the microstructure analysis yielding to the so called Finite Element square method (FE2). Numerical simulations on 2D microstructure composed of (hyper)elastic grains, cohesive interfaces and inter-granular fluid circulation, underline the coupling process between the evolution of mechanic and hydraulic properties of the mixture and the da mage level under hydromechanics solicitations.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (198 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 73 réf.

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