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Modélisation numérique de l'endommagement des milieux poreux ductiles et applications aux géomatériaux

type de publication      thèse de doctorat
date de publication 08-12-2009
auteur(s) Lin Jian
jury Kondo D.; Shao J.F.; Giraud A.; Siad L.; Pijaudier-Cabot G.; Monchiet V.; Kanit T.
école Université de Lille 1
  
résumé Depuis les travaux de Gurson (1977), la modélisation micromécanique de l'endommagement des matériaux poreux ductiles est un champ de recherche très active dont les applications concernent une large classe de matériaux de structures, tant en mécanique qu’en génie civil. Les travaux à caractère théorique, menés depuis quelques années au LML, ont notamment permis d’étendre le critère de Gurson et ses dérivés prenant en compte les effets de forme des cavités.

Le travail effectué dans le cadre de cette thèse vise d’abord à formuler de nouveaux modèles d’endommagement sur la base de ces travaux puis à les implanter numériquement pour diverses applications sur structures. L'étude de l’endommagement ductile des roches poreuses a également constitué une autre priorité du travail de thèse.

On rappelle d’abord le critère macroscopique isotrope de plasticité des milieux poreux, développé au LML. Sur la base de ce critère, on formule un modèle complet d’endommagement et de rupture des métaux poreux ductiles. On expose ensuite l'implantation numérique de ce modèle dans le code de calcul ABAQUS, ce qui permet d’en vérifier la bonne performance, par comparaison à des données d’expériences et/ou avec des prédictions numériques d'autres modèles existants. Ces modélisations numériques sont étendues aux géomatériaux en implantant un nouveau modèle formulé sur la base d’un critère prenant en compte la compressibilité de la matrice solide. L'adéquation du modèle dédié aux géomatériaux est démontrée à travers l'étude du comportement d'une craie fortement poreuse. Enfin, nous décrivons la prise en compte de l’anisotropie induite par l’endommagement, réalisée en s’appuyant sur la version anisotrope du critère développé au LML. Les résultats numériques correspondants sont discutés en les comparant à ceux d’autres modèles similaires. On démontre qu’ils sont tout à fait satisfaisants.
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