Author: Hugo Thomas
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Category : Granular materials
Languages : fr
Pages : 39

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Author: Éric Bonnet (géologue).)
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Category :
Languages : fr
Pages : 0

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LA LOCALISATION DE LA DEFORMATION EST UN PHENOMENE IMPORTANT DANS L'ETUDE DE LA RUPTURE DES MATERIAUX. CELLE-CI RESULTE DE LA NUCLEATION, DE LA CROISSANCE ET DE LA COALESCENCE DES FAILLES QUI S'ORGANISENT SUIVANT UN RESEAU DONT LA GEOMETRIE EST COMPLEXE A ANALYSER. COMPRENDRE LE PHENOMENE DE LOCALISATION DE LA DEFORMATION NECESSITE DONC DE COMPRENDRE LA DYNAMIQUE DE LA CROISSANCE DE CES RESEAUX DE FAILLES. C'EST A CE PROCESSUS DE LOCALISATION ET A SON EXPRESSION DANS LA LITHOSPHERE AUQUEL NOUS NOUS SOMMES ATTACHE A TRAVERS CETTE ETUDE. LE ROLE QUANTITATIF DES FAILLES SUR LES DEFORMATIONS LITHOSPHERIQUE A TOUJOURS FAIT L'OBJET D'UN DEBAT SCIENTIFIQUE. S'IL EST INDENIABLE QUE DANS LES NIVEAUX SUPERFICIELS DE L'ECORCE TERRESTRE LES DEFORMATIONS SONT PRINCIPALEMENT CONCENTREES DANS LES FAILLES, LE COMPORTEMENT MOYEN DE LA LITHOSPHERE TERRESTRE EST TOUJOURS SUJET A DISCUSSION. PARCE QUE LA LITHOSPHERE EST UN MILIEU RHEOLOGIQUEMENT STRATIFIE, NOUS AVONS CHOISI DE REPRESENTER SON COMPORTEMENT MECANIQUE A L'AIDE DE MODELES ANALOGIQUES QUI RESPECTENT LA STRATIFICATION FRAGILE-DUCTILE ET QUI SONT DIMENSIONNES PAR RAPPORT A LA GRAVITE. CES MODELES SONT CONSTRUITS EN SUPERPOSANT UN NIVEAU DE SABLE (QUI LOCALISE LA DEFORMATION) SUR UN NIVEAU DE SILICONE (QUI DISTRIBUE LA DEFORMATION). LE COMPORTEMENT MECANIQUE DE CES MODELES EST ALORS DECRIT A L'AIDE DU RAPPORT DE RESISTANCE EXISTANT ENTRE CES DEUX NIVEAUX. SELON LA VALEUR DE , ON OBSERVE DEUX MODES DE DEFORMATIONS. (1) LORSQUE CE RAPPORT EST INFERIEUR A 0,5 LA DEFORMATION EST DISTRIBUEE SUR L'ENSEMBLE DE L'EXPERIENCE ET LA DIMENSION DE CORRELATION DU CHAMP DE DEFORMATION, QUI TRADUIT SON ORGANISATION SPATIALE, EST EGALE A 2. LE RESEAU DE FAILLES SE CARACTERISE PAR UNE DISTRIBUTION DES LONGUEURS QUI SUIT UNE LOI EXPONENTIELLE DONT LA LONGUEUR CARACTERISTIQUE EST EGALE A L'EPAISSEUR DU NIVEAU FRAGILE. LA DIMENSION FRACTALE DE CE RESEAU EST EGALE A 2. (2) LORSQUE EST SUPERIEUR A 0,5, LA DEFORMATION SE LOCALISE LE LONG DE DEUX BANDES DE CISAILLEMENTS AUXQUELLES SONT ASSOCIEES UN RESEAU COMPLEXE DE FAILLES. LE CHAMP DE DEFORMATION PRESENTE UNE DIMENSION DE CORRELATION EGALE A 1,9. LA DISTRIBUTION DES LONGUEURS DE FAILLES SUIT UNE LOI GAMMA, CARACTERISEE PAR UNE LONGUEUR CARACTERISTIQUE L#O ET PAR UN EXPOSANT A. LA DIMENSION FRACTALE EST EGALE A 1,8. LA TRANSITION ENTRE CES DEUX MODES DE DEFORMATION EST BRUTALE, ET INTERVIENT POUR UN RAPPORT DE RESISTANCE CRITIQUE. ELLE PEUT ETRE ASSIMILEE DANS SA NATURE A UNE TRANSITION DE PHASE. CETTE TRANSITION EST EFFECTIVE LORSQUE LA LONGUEUR CARACTERISTIQUE L#O DEVIENT PLUS GRANDE QUE L'EPAISSEUR DU NIVEAU FRAGILE. CELA PEUT S'INTERPRETER COMME LE PASSAGE DEPUIS UNE CROISSANCE TRIDIMENSIONNELLE DES FAILLES (DANS LES DIRECTIONS HORIZONTALE ET VERTICALE) A UNE CROISSANCE BIDIMENSIONNELLE (DANS LE PLAN VERTICAL). LA DETERMINATION DE LA LONGUEUR CARACTERISTIQUE ET DE LA DIMENSION FRACTALE A PARTIR DE RESEAU DE FAILLES NATURELS SUGGERE POUR LA DEPRESSION AFAR ET LA REGION DE SAN-ANDREAS UNE DEFORMATION LOCALISANTE

Author: Eric Bonnet
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ISBN: 9782905532800
Category : Faults (Geology).
Languages : en
Pages : 186

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LA LOCALISATION DE LA DEFORMATION EST UN PHENOMENE IMPORTANT DANS L'ETUDE DE LA RUPTURE DES MATERIAUX. CELLE-CI RESULTE DE LA NUCLEATION, DE LA CROISSANCE ET DE LA COALESCENCE DES FAILLES QUI S'ORGANISENT SUIVANT UN RESEAU DONT LA GEOMETRIE EST COMPLEXE A ANALYSER. COMPRENDRE LE PHENOMENE DE LOCALISATION DE LA DEFORMATION NECESSITE DONC DE COMPRENDRE LA DYNAMIQUE DE LA CROISSANCE DE CES RESEAUX DE FAILLES. C'EST A CE PROCESSUS DE LOCALISATION ET A SON EXPRESSION DANS LA LITHOSPHERE AUQUEL NOUS NOUS SOMMES ATTACHE A TRAVERS CETTE ETUDE. LE ROLE QUANTITATIF DES FAILLES SUR LES DEFORMATIONS LITHOSPHERIQUE A TOUJOURS FAIT L'OBJET D'UN DEBAT SCIENTIFIQUE. S'IL EST INDENIABLE QUE DANS LES NIVEAUX SUPERFICIELS DE L'ECORCE TERRESTRE LES DEFORMATIONS SONT PRINCIPALEMENT CONCENTREES DANS LES FAILLES, LE COMPORTEMENT MOYEN DE LA LITHOSPHERE TERRESTRE EST TOUJOURS SUJET A DISCUSSION. PARCE QUE LA LITHOSPHERE EST UN MILIEU RHEOLOGIQUEMENT STRATIFIE, NOUS AVONS CHOISI DE REPRESENTER SON COMPORTEMENT MECANIQUE A L'AIDE DE MODELES ANALOGIQUES QUI RESPECTENT LA STRATIFICATION FRAGILE-DUCTILE ET QUI SONT DIMENSIONNES PAR RAPPORT A LA GRAVITE. CES MODELES SONT CONSTRUITS EN SUPERPOSANT UN NIVEAU DE SABLE (QUI LOCALISE LA DEFORMATION) SUR UN NIVEAU DE SILICONE (QUI DISTRIBUE LA DEFORMATION). LE COMPORTEMENT MECANIQUE DE CES MODELES EST ALORS DECRIT A L'AIDE DU RAPPORT DE RESISTANCE EXISTANT ENTRE CES DEUX NIVEAUX. SELON LA VALEUR DE , ON OBSERVE DEUX MODES DE DEFORMATIONS. (1) LORSQUE CE RAPPORT EST INFERIEUR A 0,5 LA DEFORMATION EST DISTRIBUEE SUR L'ENSEMBLE DE L'EXPERIENCE ET LA DIMENSION DE CORRELATION DU CHAMP DE DEFORMATION, QUI TRADUIT SON ORGANISATION SPATIALE, EST EGALE A 2. LE RESEAU DE FAILLES SE CARACTERISE PAR UNE DISTRIBUTION DES LONGUEURS QUI SUIT UNE LOI EXPONENTIELLE DONT LA LONGUEUR CARACTERISTIQUE EST EGALE A L'EPAISSEUR DU NIVEAU FRAGILE. LA DIMENSION FRACTALE DE CE RESEAU EST EGALE A 2. (2) LORSQUE EST SUPERIEUR A 0,5, LA DEFORMATION SE LOCALISE LE LONG DE DEUX BANDES DE CISAILLEMENTS AUXQUELLES SONT ASSOCIEES UN RESEAU COMPLEXE DE FAILLES. LE CHAMP DE DEFORMATION PRESENTE UNE DIMENSION DE CORRELATION EGALE A 1,9. LA DISTRIBUTION DES LONGUEURS DE FAILLES SUIT UNE LOI GAMMA, CARACTERISEE PAR UNE LONGUEUR CARACTERISTIQUE L#O ET PAR UN EXPOSANT A. LA DIMENSION FRACTALE EST EGALE A 1,8. LA TRANSITION ENTRE CES DEUX MODES DE DEFORMATION EST BRUTALE, ET INTERVIENT POUR UN RAPPORT DE RESISTANCE CRITIQUE. ELLE PEUT ETRE ASSIMILEE DANS SA NATURE A UNE TRANSITION DE PHASE. CETTE TRANSITION EST EFFECTIVE LORSQUE LA LONGUEUR CARACTERISTIQUE L#O DEVIENT PLUS GRANDE QUE L'EPAISSEUR DU NIVEAU FRAGILE. CELA PEUT S'INTERPRETER COMME LE PASSAGE DEPUIS UNE CROISSANCE TRIDIMENSIONNELLE DES FAILLES (DANS LES DIRECTIONS HORIZONTALE ET VERTICALE) A UNE CROISSANCE BIDIMENSIONNELLE (DANS LE PLAN VERTICAL). LA DETERMINATION DE LA LONGUEUR CARACTERISTIQUE ET DE LA DIMENSION FRACTALE A PARTIR DE RESEAU DE FAILLES NATURELS SUGGERE POUR LA DEPRESSION AFAR ET LA REGION DE SAN-ANDREAS UNE DEFORMATION LOCALISANTE

Author: Sylvie Schueller
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ISBN: 9782914375337
Category : Earth
Languages : en
Pages : 297

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L'étude de la localisation de la déformation dans un milieu fragile/ductile s'inscrit dans la compréhension mécanique du développement des réseaux de fractures multi-échelles, caractéristiques de la déformation intra-continentale. Une approche expérimentale, simulant un contexte de collision à l'échelle Iithosphérique,a été mise en œuvre.Elle permet de décrire et de suivre dans le temps un mode de rupture, dans lequel les réseaux de failles obtenus présentent des propriétés statistiques similaires à celles des réseaux naturels. Une analyse détaillée de l'organisation des hétérogénéités et des déformations dans ces expériences permet d'obtenir des informations importantes sur l'évolution de ces systèmes et sur la localisation de la déformation à grande échelle. La déformation d'un analogue de la lithosphère continentale peut ainsi être caractérisée par trois facteurs: le paramètre fragile/ductile r, le nombre d'Argand Ar et les conditions aux limites. r, lié au couplage fragile/ductile, contrôle le degré de localisation de la déformation. Ar caractérise le rôle des forces gravitaires sur l'expression du mode de déformation dominant (compressif, décrochant ou extensif). Les conditions aux limites influent sur la répartition spatiale de ces modes de déformation. A partir de l'analyse des champs de déformation, le processus de localisation est découpé en deux phases : la phase pré-localisation et la phase post-localisation. La phase pré-localisation se traduit par une augmentation de la déformation moyenne avec le temps selon une loi de puissance, dont l'exposant est indépendant de la rhéologie du milieu. Elle se caractérise par une organisation progressive des déformations, qui s'accompagne d'une augmentation de la longueur de corrélation. Cette phase pré-localisation semble se faire sur une période de temps indépendante de la rhéologie du milieu comme du mode de déformation. Elle aboutit au développement du réseau de failles. La phase post-localisation est caractérisée par une organisation des déformations selon des lois d'échelles, dont la dimension fractale est fonction de la rhéologie du milieu. Bien que la déformation moyenne et la longueur de corrélation (de la taille du système) soient stabilisées, le système reste dynamique, comme en témoignent les fluctuations observées au niveau de la masse des failles actives ou de la dimension de corrélation. Dans la mesure où la mécanique du couplage fragile/ductile ne peut être expliquée à partir des expériences, celle-ci est abordée au travers de simulations numériques. Le rôle de la viscosité du milieu ductile sur le caractère localisé ou diffus de la fracturation dans le milieu fragile y est plus particulièrement étudié. Les résultats montrent notamment qu'une variation d'un ordre de grandeur de la viscosité permet de passer d'un mode de fracturation diffus à localisé

Author: Christian C.. Roth
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Languages : fr
Pages : 0

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Cette thèse porte sur l'effet du taux de déformation sur l'initiation de la rupture ductile des métaux dans les aciers avancés à haute résistance (AHSS). Une analyse détaillée de la plasticité des AHSS (effet de la température et au taux de déformation) est requise, ainsi que la caractérisation de l'effet de l'état des contraintes. Les principaux résultats de cette thèse sont : (i) des essais novateurs pour déterminer la déformation à rupture dans les toles sous chargement proportionnel pour des chargements allant du cisaillement pur à la traction équi-biaxiale (ii) le développement d'une technique expérimentale permettant de réaliser des essais à rupture sur toles avec des barres de Hopkinson (SPHB) (iii)) un modèle de plasticité en grandes déformations incluant la dépendance au taux de déformation et à la température (iv) un modèle d'initiation de la rupture ductile dépendant du taux de déformation et (v) des observations micrographiques montrant une augmentation significative de la localisation de déformation à de forts taux de déformation. Outre une introduction générale, des conclusions, et un chapitre de perspectives, la thèse comprend quatre chapitres principaux: Dans le premier chapitre, un programme basique d'essais à rupture pour les toles est développé afin de caractériser l'amorce de la rupture ductile sous différents états de contraintes. Une éprouvette plane comportant deux sections utiles paralèlles est proposée pour déterminer la déformation à rupture pour des états de contraintes proches du cisaillement pur. Une méthodologie basée sur des simulations EF est développée pour optimiser la géométrie de l'éprouvette en fonction de la ductilité du matériau et de son écrouissage. Une éprouvette de traction trouée est optimisée pour déterminer la ductilité en traction uniaxiale. La déformation plane est étudiée par flexion d'une large bande, tandis qu'un essai de poinçonnement miniature est utilisé pour la traction equi-biaxiale. Dans un deuxième chapitre, un système d'inversion est développé pour des essais de traction à de forts taux de déformations avec des SPHB. Une barre de sortie située au-dessus de la barre d'entrée permet de mesurer l'effort de traction, tandis que le déplacement de l'éprouvette est mesuré par caméra rapide. Cette configuration permet une durée d'essais deux fois plus long qu'un système conventionnel de Kolsky, et des essais à des taux intermédiaires (~100/s) sans augmenter la longueur totale du système. Dans un troisième chapitre, des essais de traction à divers taux de déformation sont réalisés sur des éprouvettes plates lisses, entaillées et trouées. La rupture est précédée d'une striction. Une approche hybride expérimentale et numérique est utilisée pour calculer la déformation à rupture. Une dépendance au taux de déformation et à la température de type Johnson-Cook avec un écrouissage combiné Swift-Voce est utilisée avec une loi d'écoulement anisotrope non-associée pour décrire précisément les champs locaux de déformation. Les variations de tempréatures ne sont pas calculées en résolvant le problème thermo-mécanique complet, mais au moyen d'une fonction de poids dépendant du taux de déformation. Ces résultats sont ensuite utilisés pour calibrer et valider une extension récente du modèle d'initiation de rupture d'Hosford-Coulomb, prenant en compte l'effet du taux de déformation. Dans un quatrième chapitre, des essais sur éprouvettes de cisaillement sont réalisés pour une large gamme de température et de taux de déformation. La déformation de l'éprouvette est soigneusement analysée par corrélation d'images numériques et par une approche hybride expérimentale et numérique. Des analyses EBSD sont réalisées sous la surface de rupture, mettant en évidence l'influence de la vitesse de chargement sur la déformation de la microstructure.

Author: Anthony Marais
Publisher:
ISBN:
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Languages : fr
Pages : 0

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Les aciers ferritiques pour structures industrielles présentent une transition fragile-ductile de ténacité et de résilience avec leur température. Leur résistance à la rupture fragile joue un rôle essentiel dans la certification de la sécurité des structures industrielles importantes. De nos jours, le souci de performance et de longévité sont des points clés pour des acteurs majeurs comme EDF.Dans ces études de transition ductile-fragile, de ténacité et de résilience, la ténacité est prédite à partir de la résilience. Plusieurs travaux antérieurs ont déjà montré que la probabilité de rupture par clivage peut être correctement décrite dans le palier fragile par une approche locale de la rupture. Mais ces études supposent que le matériau ne subit pas de vieillissement sous déformation, ce qui est en fait rarement pertinent pour les aciers bas carbone et peu calmés. Le travail a consisté d'une part à caractériser le comportement et d'autre part à en proposer une modélisation robuste et explicite des phénomènes observés. La caractérisation a consisté en la réalisation d'essais de traction entre -150°C et 20°C à plusieurs vitesses de déformation. Un modèle capable de simuler le vieillissement statique est identifié en mettant en place une stratégie adéquate et systématique. Des essais de résilience permettent de construire la courbe de transition ductile-fragile du matériau pour différentes conditions afin de comprendre et d'observer l'influence du vieillissement statique sur la rupture. Enfin, la modélisation de la rupture fragile a été décrite pour toutes les conditions expérimentales testées en utilisant le modèle de comportement développé et identifié dans la partie précédente afin de prédire numériquement la transition pour les différentes conditions du matériau.

Author: Bertrand Daudré
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 180

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Author: Samir Daoud
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 174

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LE BUT DE CE TRAVAIL EST L'ETUDE DU COMPORTEMENT MECANIQUE DE ROCHES CARBONATEES SECHES ET SATUREES. SANS CHAMPS DE CONTRAINTES TRIAXIAUX; CERTAINES DE CES ROCHES PRESENTENT UNE ANALOGIE AVEC LES SOLS. LA PREMIERE PARTIE EST UNE ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE DE LA LOI DE CAMBRIDGE ET DE SES CONCEPTS, NOTAMMENT LE CONCEPT D'ETAT CRITIQUE, QUI CONSTITUE UN MODELE ELASTOPLASTIQUE AVEC ECROUISSAGE ISOTROPE POUR LES SOLS ARGILEUX. LA SECONDE PARTIE EST CONSACREE A: 1) UNE ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE CONCERNANT LA TRANSITION FRAGILE-DUCTILE POUR LES ROCHES; 2) UNE ETUDE EXPERIMENTALE VISANT: A) A DETERMINER UN CRITERE EMPIRIQUE MARQUANT LA TRANSITION FRAGILE-DUCTILE; B) A DEFINIR UN ETAT CRITIQUE POUR LES ROCHES. LA TROISIEME PARTIE CONSACREE AUX ROCHES SATUREES, COMPORTE: 1) UN RAPPEL BIBLIOGRAPHIQUE DE LA THEORIE DE BIOT; 2) UNE ETUDE EXPERIMENTALE AYANT POUR BUT L'EVALUATION DES CONTRAINTES EFFECTIVES ET DONC LA DETERMINATION DU COEFFICIENT DE BIOT POUR DEUX ROCHES CALCAIRES

Author: R. O. Davis
Publisher: Cambridge University Press
ISBN: 9780521018098
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 300

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Plasticity and Geomechanics is a concise introduction to the general subject of plasticity with a particular emphasis on applications in geomechanics. Derived from the authors' lecture notes, this book is written with students firmly in mind. Excessive use of mathematical methods is avoided and, where possible, physical interpretations are given for important concepts. The authors present a clear introduction to the complex ideas and concepts of plasticity and demonstrate how this developing subject is of critical importance to geomechanics and geotechnical engineering.

Author: United States. Army. Corps of Engineers
Publisher:
ISBN:
Category : Concrete construction
Languages : en
Pages : 134

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