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Etude, analyse et identification des propriétés non-linéaires des structures formées des matériaux granulaires contenus dans une enceinte soumise à une dépression

type de publication      doctoral thesis
date de publication 18-03-2005
auteur(s) Zalewski Robert
jury Madej J.;Woznica K.;Bajkowski J.;Tylikowski A.;Klepaczko J.;Hac M.;Naji H.;Mompean G.
  
résumé La connaissance actuelle de la modélisation du comportement des matériaux granulaires est toujours à développer. Les principales lois décrivant l'écoulement de ces matériaux n'ont pas été définies et toute la recherche se focalise principalement sur des résultats expérimentaux qui permettent d'obtenir des formules empiriques. Pour éliminer les problèmes liés à la conservation, au transport et à la « manipulation » des matériaux granulaires et pour créer des structures et les utiliser, il importe de mieux connaître leur comportement mécanique. En scrutant les possibilités non conventionnelles d'utilisation de ce type de matériaux, on peut remarquer qu'il est possible de donner une forme quelconque à la structure constituée du matériau granulaire soumis à des conditions spéciales. Il est particulièrement intéressant de les placer dans une enveloppe étanche et de les soumettre à une dépression Cette solution permet de multiples applications techniques, surtout dans le domaine d'amortissement de vibrations et de bruit. Manipuler des paramètres tels que les dimensions des graines, la matière dans laquelle elles ont été faites, l’épaisseur de l’enveloppe contenant le granulat, plus le contrôle de la dépression dans l’enveloppe, permet de trouver les propriétés du matériau demandées par le constructeur pour l'ensemble de la structure. Ce travail essaye d'adapter les lois constitutives bien connues décrivant les propriétés mécaniques de métaux, à la définition des propriétés mécaniques des matériaux granulaires contenus dans une enceinte, soumise à une dépression. Grâce aux nouveaux moyens de calcul, il est possible d'utiliser des équations dont on ne pouvait pas se servir auparavant ; par exemple, des équations telles que des lois constitutives viscoplastiques et entre autres la loi de Chaboche. Le deuxième objectif de cette étude, tout aussi important est, outre l'identification de paramètres de la loi de Chaboche, la détermination des fonctions d'influence de changement de la dépression dans l’enceinte sur des propriétés mécaniques essentielles de la structure (module de Young ou la limite élastique). Le résultat final permet d'exprimer les paramètres matériels de la loi, déterminés expérimentalement en fonction de la dépression, soit la définition de la formulation de la loi constitutive pour des structures granulaires, en tenant compte de la variation de la dépression.
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