Contribution à l'étude du comportement viscoplastique des glaces des calottes polaires PDF Download
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Author: Maurine Montagnat Rentier
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Languages : fr
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Book Description
La déformation de la glace des calottes polaires implique des vitesses de déformation inférieures à 10-10 S-1. La glace se déforme essentiellement par glissement intracristallin auquel sont associés les processus de grossissement normal et de recristallisation. La loi de fluage se caractérise par un exposant des contraintes inférieur à 2. Les mécanismes physiques qui interviennent au cours de la déformation de la glace polaire sont étudiés par l'intermédiaire d'un modèle physique basé sur l'équilibre écrouissage/restauration. Des expériences de diffraction des rayons X à hautes énergies sont réalisées sur des monocristaux de la carotte de Vostok (Antarctique). Ces mesures ont permis de caractériser les distorsions du réseau cristallin de ces glaces et de préciser les modes de déformation. Les dislocations géométriquement nécessaires auxquelles sont associées les hétérogénéités de déformation dans les grains sont des dislocations basales de type vis et coin. Nous présentons une étude de la simulation d développement des textures par le modèle viscoplastique auto-cohérent VPSC "1-site" de Lebensohn et Tomé (1993). Ce dernier a été modifié afin d'améliorer la prise en compte des caractéristiques de la déformation inhérentes aux calottes polaires. Une bonne estimation de développement des textures des glaces de Vostok et de GRIP (Groenland) est obtenue. le couplage à un modèle de recristallisation par rotation ne permet pas de montrer un quelconque effet des mécanismes de germination et de grossissement des grains sur le développement des textures. Enfin, une perspective est ouverte sur une simulation de type "n-site", le modèle FFT, permettant de prendre en compte les hétérogénéité de déformation dans les grains, et les interactions entre grains.
Author: Maurine Montagnat Rentier
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La déformation de la glace des calottes polaires implique des vitesses de déformation inférieures à 10-10 S-1. La glace se déforme essentiellement par glissement intracristallin auquel sont associés les processus de grossissement normal et de recristallisation. La loi de fluage se caractérise par un exposant des contraintes inférieur à 2. Les mécanismes physiques qui interviennent au cours de la déformation de la glace polaire sont étudiés par l'intermédiaire d'un modèle physique basé sur l'équilibre écrouissage/restauration. Des expériences de diffraction des rayons X à hautes énergies sont réalisées sur des monocristaux de la carotte de Vostok (Antarctique). Ces mesures ont permis de caractériser les distorsions du réseau cristallin de ces glaces et de préciser les modes de déformation. Les dislocations géométriquement nécessaires auxquelles sont associées les hétérogénéités de déformation dans les grains sont des dislocations basales de type vis et coin. Nous présentons une étude de la simulation d développement des textures par le modèle viscoplastique auto-cohérent VPSC "1-site" de Lebensohn et Tomé (1993). Ce dernier a été modifié afin d'améliorer la prise en compte des caractéristiques de la déformation inhérentes aux calottes polaires. Une bonne estimation de développement des textures des glaces de Vostok et de GRIP (Groenland) est obtenue. le couplage à un modèle de recristallisation par rotation ne permet pas de montrer un quelconque effet des mécanismes de germination et de grossissement des grains sur le développement des textures. Enfin, une perspective est ouverte sur une simulation de type "n-site", le modèle FFT, permettant de prendre en compte les hétérogénéité de déformation dans les grains, et les interactions entre grains.
Author: Maurine Montagnat Rentier
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Pages : 184
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La déformation de la glace des calottes polaires implique des vitesses de déformation inférieures à 10-10 S-1. La glace se déforme essentiellement par glissement intracristallin auquel sont associés les processus de grossissement normal et de recristallisation. La loi de fluage se caractérise par un exposant des contraintes inférieur à 2. Les mécanismes physiques qui interviennent au cours de la déformation de la glace polaire sont étudiés par l'intermédiaire d'un modèle physique basé sur l'équilibre écrouissage/restauration. Des expériences de diffraction des rayons X à hautes énergies sont réalisées sur des monocristaux de la carotte de Vostok (Antarctique). Ces mesures ont permis de caractériser les distorsions du réseau cristallin de ces glaces et de préciser les modes de déformation. Les dislocations géométriquement nécessaires auxquelles sont associées les hétérogénéités de déformation dans les grains sont des dislocations basales de type vis et coin. Nous présentons une étude de la simulation d développement des textures par le modèle viscoplastique auto-cohérent VPSC "1-site" de Lebensohn et Tomé (1993). Ce dernier a été modifié afin d'améliorer la prise en compte des caractéristiques de la déformation inhérentes aux calottes polaires. Une bonne estimation de développement des textures des glaces de Vostok et de GRIP (Groenland) est obtenue. le couplage à un modèle de recristallisation par rotation ne permet pas de montrer un quelconque effet des mécanismes de germination et de grossissement des grains sur le développement des textures. Enfin, une perspective est ouverte sur une simulation de type "n-site", le modèle FFT, permettant de prendre en compte les hétérogénéité de déformation dans les grains, et les interactions entre grains.
Author: Michel Maccagnam
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Languages : fr
Pages : 96
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[La glace est un des matériaux les plus étonnants de la nature. Si les physiciens s'intérèssent surtout aux glaces de très haute pureté, l'intérêt des "géophysiciens" se porte sur les glaces naturelles et en particulier sur la glace des calottes polaires. Les carottages profonds ont montré que les couches successives de glace conservent des informations sur la composition de l'atmosphère du passé et sur sa température. La mesure de la conductivité électrique de la glace pourrait être un nouvelle technique d'analyse venant s'ajouter à celles utilisées aujourd'hui par les géochimistes. D'autre part les calottes polaires sont un terrain de choix pour l'étude de l'évolution de matériau glace : les temps de résidence très longs permettent d'étudier des cinétiques trop lentes pour être reproduites en laboratoire. Dans cette étude nous présentons quelques résultats expérimentaux sur la conductivité de carottes de glace antarctique en relation avec une analyse chimique sur les mêmes carottes. Au laboratoire nous avons développé une méthode simple et rapide qui permet de repérer des évènements volcaniques enregistrés dans la glace. Nous précisons également les limites de la méthode. Nous présentons ensuite des résultats sur le comportement diélectrique et micromécanique d'échantillons de glace antarctique. Nous proposons une origine pour le comportement particulier de cette glace. Enfin nous discutons la nature des couches réfléchissant les ondes radio observées à l'intérieur des grandes calottes de glace. Nos mesures permettent de proposer une nouvelle interprétation de l'origine de ces réflecteurs.]
Author: Pierre Pimienta
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Languages : fr
Pages : 166
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ETUDE DU COMPORTEMENT MECANIQUE DE LA GLACE POLYCRISTALLINE AUX FAIBLES CONTRAINTES SUR LA BASE D'EXPERIENCES DE FLUAGE ET D'ANALYSE DE LA DEFORMATION IN SITU DE LA GLACE DES CALOTTES POLAIRES
Author: Philippe Mansuy
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LE MONOCRISTAL DE GLACE EST UN MATERIAU PARTICULIEREMENT ANISOTROPE DANS LE DOMAINE VISCOPLASTIQUE, QUI SE DEFORME PRINCIPALEMENT PAR GLISSEMENT DES DISLOCATIONS PARALLELEMENT AUX PLANS DE BASE. UN MODELE DE COMPORTEMENT DU MONOCRISTAL, BASE SUR LES MODELES EXISTANTS EN METALLURGIE, EST PROPOSE POUR REPRODUIRE LES ESSAIS DE LA LITTERATURE. DANS LA GLACE POLYCRISTALLINE, CETTE TRES FORTE ANISOTROPIE VISCOPLASTIQUE PROVOQUE DES INCOMPATIBILITES DE DEFORMATION INTERGRANULAIRES QUI ENGENDRENT UNE TRES FORTE HETEROGENEITE DE LA DEFORMATION INTRAGRANULAIRE. POUR ETUDIER LES MECANISMES CONDUISANT A CETTE LOCALISATION DE LA DEFORMATION, DES EXPERIENCES DE FLUAGE ONT ETE REALISEES EN LABORATOIRE FROID, SUR DES EPROUVETTES DE GLACE CONSTITUEES D'UN MULTICRISTAL EN INCLUSION DANS UNE MATRICE DE GLACE MACROSCOPIQUEMENT ISOTROPE. LA DEFORMATION A ETE SUIVIE A L'AIDE DE PHOTOGRAPHIES DES EPROUVETTES PRISES AU COURS DE L'ESSAI, UNE CARACTERISATION FINE ETANT REALISEE SOUS MICROSCOPE OPTIQUE APRES DEMONTAGE. DIFFERENTES CONFIGURATIONS D'INCLUSIONS ONT PERMIS D'OBTENIR UNE DEFORMATION HOMOGENE DANS LE GRAIN, OU AU CONTRAIRE DE PROVOQUER LA LOCALISATION DE LA DEFORMATION SOUS FORME DE BANDES EN GENOU, DE BANDES DE FLEXION OU DE POLYGONISATION. UNE LOI CONSTITUTIVE, CONSIDERANT LE GRAIN DE GLACE COMME UN MATERIAU ORTHOTROPE DE REVOLUTION POSSEDANT UNE FAIBLE RESISTANCE AU CISAILLEMENT PARALLELEMENT AUX PLANS DE BASE, A ETE IMPLEMENTEE DANS UN CODE AUX ELEMENTS FINIS POUR SIMULER LES EXPERIENCES. LORSQUE LA DEFORMATION EST HOMOGENE (INCLUSION MONOCRISTALLINE), LES SIMULATIONS REPRODUISENT FIDELEMENT LES EXPERIENCES. DANS LE CAS D'UNE INCLUSION MULTICRISTALLINE, LES SIMULATIONS PERMETTENT DE REPRODUIRE RELATIVEMENT BIEN LA FORME GENERALE DES GRAINS ET LEUR ORIENTATION, ET DONNENT DES INFORMATIONS SUR LES ZONES OU LA LOCALISATION EST SUSCEPTIBLE DE SE PRODUIRE.
Author: Roland Souchez
Publisher: Bebooks
ISBN: 9782803103034
Category : Nature
Languages : fr
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Book Description
Dans ce mémoire, Roland Souchez envisage les relations entre les glaces polaires et l’évolution de la composition de l’atmosphère à l’origine de changements climatiques. Dans les divers chapitres, les glaces apparaissent tantôt comme subissant ces changements, tantôt comme acteurs des modifications de notre environnement ou comme mémoires de celui-ci. Les observations et les mesures constituent les piliers de l’ouvrage dans lequel l’étude de l’évolution du climat par la modélisation n’est pas abordée. L’approche s’effectue principalement par l’analyse chimique et priorité est mise sur l’exploitation des données isotopiques car c’est dans ce domaine que l’auteur s’est spécialisé. Un choix a été opéré au profit de questions relevant de l’actualité. Ainsi, l’auteur traite-t-il des émissions de gaz à effet de serre suite à la dégradation des glaces présentes dans le sol, et, en utilisant des informations stockées dans les glaces, du rôle des suies et de l’influence des composés azotés liés à l’agriculture dans l’évolution actuelle du climat. Les changements rapides de l’environnement arctique, que ce soit l’évolution de la banquise ou celle de la calotte glaciaire du Groenland, sont analysés. L’ouvrage s’intéresse également aux archives glaciaires plus anciennes qui fournissent des informations de première importance sur les facteurs naturels des changements climatiques. Ainsi, le passage du Dernier Glaciaire à la période holocène dans laquelle nous vivons fait-il l’objet d’un chapitre. Au total, on comprendra pourquoi on est entré dans une ère nouvelle qui impose des décisions globales.
Author: OLIVIER.. PLE
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Languages : fr
Pages : 232
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Book Description
CE TRAVAIL EST CENTRE SUR L'ETUDE DE LA NUCLEATION DE FISSURES DANS LA GLACE. UNE PARTIE IMPORTANTE DE L'ETUDE A ETE CONSACREE A LA MISE AU POINT D'UNE GLACE ARTIFICIELLE QUI FOURNIT UN MATERIAU BIDIMENSIONNEL IDEAL POUR UN COUPLAGE D'ETUDES EXPERIMENTALES ET THEORIQUES. NOTRE DEMARCHE A CONSISTE A CONDUIRE UNE SERIE D'EXPERIENCES DE FLUAGE SUR CE TYPE DE MATERIAU ET SUR LE TYPE DE GLACE COURAMMENT UTILISE PAR LA COMMUNAUTE DES GLACIOLOGUES. SELON LE NIVEAU DE CONTRAINTE (ENTRE 0,5 ET 1 MPA) LE FLUAGE DE LA GLACE ETAIT ACCOMPAGNE OU NON PAR DE L'ENDOMMAGEMENT. LA PARTIE LA PLUS ORIGINALE DE L'ETUDE EXPERIMENTALE RESIDE DANS L'ANALYSE DES IMAGES VIDEO QUI PERMETTAIT L'ENREGISTREMENT DE L'APPARITION DES FISSURES DANS LE TIERS CENTRAL DES ECHANTILLONS. NOUS AVONS AINSI OBTENU UNE BASE DE DONNEES IMPORTANTE SUR LA TAILLE DES FISSURES, LEUR ORIENTATION ET LEUR LOCALISATION ET SUR LES DEFORMATIONS DE LA GLACE. LA CONFRONTATION DES RESULTATS EXPERIMENTAUX ET DES ANALYSES THEORIQUES NOUS A PERMIS DE RENFORCER NOS CONNAISSANCES SUR LES MECANISMES PHYSIQUES QUI SONT A L'ORIGINE DES PROCESSUS DE DEFORMATION ET DE GERMINATION DE FISSURES DANS LA GLACE DE LAC. ENFIN, EN UTILISANT LE MODELE DE L'INCLUSION D'ESHELBY, DANS LE CADRE D'UN COMPORTEMENT VISCOPLASTIQUE NEWTONIEN, NOUS DISCUTONS UN CRITERE DE NUCLEATION BASE SUR LE FACTEUR D'INTENSITE DE CONTRAINTE EN MODE 1.
