Analyse mécanique de la verse en végétation du mai͏̈s, approche expérimentale et élaboration d'un modèle numérique du système racinaire

• Auteur / Autrice : Sandrine Denis
• Direction : Fabrice Brémand
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie mécanique, productique, transport
• Date : Soutenance en 2000
• Etablissement(s) : Poitiers

Mots clés

Mots clés contrôlés

Traitement d'images

Élasticité linéaire

Rhéologie

Estimation de paramètres

Identification

Éléments finis, Méthode des

Résumé

Le travail presente s'inscrit dans le cadre d'un projet avec l'inra, concernant la quantification et la hierarchisation des caracteres morphologiques et mecaniques d'une plante de mais impliques dans la resistance a la verse racinaire. La verse en vegetation est un accident qui se traduit par la rupture de l'ancrage racinaire. L'enjeu economique qui en resulte a conduit chercheurs et selectionneurs a tenter de mieux le comprendre. Pour mener a bien cette etude, une modelisation par la methode des elements finis d'un test de poussee laterale est realisee, faisant intervenir a la fois les caracteristiques mecaniques et geometriques de la plante, sans oublier la liaison sol/racine. Cette etude requiert la connaissance de parametres. Les donnees morphologiques, suivant le genotype, necessaires a l'elaboration du maillage sont recueillies lors d'observations. Puis la caracterisation du mais, qui s'apparente a celle d'un materiau isotrope transverse, necessite la determination experimentale de parametres mecaniques. Compte tenu de la complexite du materiau, nous faisons appel a une methode stereoscopique de mesure de deformations locales sans contact, ainsi qu'a une technique hybride couplant l'experimental a une modelisation numerique de l'essai, menant par identification aux coefficients recherches. Enfin, la cohesion sol/racine est evaluee a l'aide d'essais experimentaux realises, in situ, permettant d'aboutir a un coefficient caracterisant la resistance a l'arrachement d'une racine du sol. La confrontation entre les resultats numeriques et experimentaux d'un test de poussee conduit a la validation du modele. L'etude de sensibilite, mettant en jeu successivement les parametres geometriques et mecaniques, permet de montrer que les parametres mecaniques ne sont pas determinants et que seuls certains parametres morphologiques, deja identifies lors d'observations, sont determines et quantifies comme etant primordiaux dans le maintien de la plante face a une sollicitation.