Modélisation numérique robuste et fiable de la fissuration des roches et des interfaces

par Maxime Gantier

Projet de thèse en 2MGE : Matériaux, Mécanique, Génie civil, Electrochimie

Sous la direction de Pierre Besuelle et de Eric Lorentz.

Thèses en préparation à Grenoble Alpes , dans le cadre de I-MEP2 - Ingénierie - Matériaux, Mécanique, Environnement, Energétique, Procédés, Production , en partenariat avec Laboratoire Sols, Solides, Structures et Risques (laboratoire) depuis le 01-10-2018 .


  • Résumé

    Afin de modéliser la localisation de la déformation dans les géomatériaux, l'utilisation d'une méthode de régularisation, comme par exemple la méthode de second gradient local, est nécessaire. Cette méthode permet de s'assurer de l'indépendance de la solution numérique vis-à-vis du maillage, ce que ne permettent pas les modélisations de premier gradient où cette longueur interne est absente. Pour les roches considérées, l'échelle de la localisation est de l'ordre d'une dizaine de microns, échelle difficilement compatible avec la réalisation d'une simulation numérique à l'échelle d'une dizaine de mètre. Dans un premier temps, on cherchera à exhiber des invariants de la fissuration quelle que soit l'échelle considérée, dans le but de modéliser l'ouvrage à une échelle non représentative de la réalité physique mais préservant les propriétés macroscopiques de la structure. Dans un second temps, on cherchera à évaluer l'impact des conditions aux limites introduites par le terme de second gradient (notamment les effets de bord).

  • Titre traduit

    Robust and reliable numerical modelling of cracking in geomaterials and interfaces


  • Résumé

    A number of regularisation methods have been developped for modelling strain localization in geomaterials. Local second gradient models introduce enhanced constitutive equations and an internal length in order to solve the mesh dependancy issues that result from classic constituve models. However, this internal length of 10 microns is not compatible with numerical simulations of 10m long structures. First, identiying invariants of the cracking phenomenon will allow us to simulate the macroscopic behaviour of the structure, without modelling the physical microscopic scale. Then, the incidence of boundary conditions added by the second gradient method will be studied.