Comportement du sable dans le domaine des petites et moyennes déformations : rotations "d'axes" et effets visqueux

= Behaviour of sand in the small to mediumstrain range : principal stress axis rotation and effects of viscosity

• Auteur / Autrice : Cédric Sauzeat
• Direction : Hervé Di Benedetto
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie civil
• Date : Soutenance en 2003
• Etablissement(s) : Lyon, INSA

Mots clés

Mots clés contrôlés

Matériaux -- Fluage

Anisotropie

Rhéologie

Sable

Résumé

L'étude du comportement du sable d'Hostun dans le domaine des petites et moyennes déformations est réalisée à l'aide du prototype, " T4CStaDy ", qui permet d'appliquer indépendamment Torsion, Compression et Confinement sur un Cylindre Creux. Des sollicitations cycliques de faibles amplitudes permettent de déterminer huit termes du tenseur rhéologique équivalent. Les modules d'Young et de cisaillement sont aussi déterminés par propagation d'ondes, à l'aide de capteurs piézoélectriques. Afin de modéliser le comportement du sable dans le domaine des petites déformations, une nouvelle loi hypo-élastique prenant en compte l'anisotropie induite et les rotations d'axes est développée. Les essais mettent en évidence le comportement visqueux du sable sec, par des périodes de fluage. Une modélisation basée sur un modèle rhéologique à trois éléments est proposée pour prendre en compte ces phénomènes visqueux.

A study of Hostun sand behaviour in the small to medium strain range has been realised with « T4CStaDy » prototype, with which torsion, compression and confinement may be applied on a hollow cylinder sample. Some cyclic loading with small amplitude are applied to determine eight terms of the equivalent rheological tensor. Young and shear moduli are also determined by waves propagation, thanks to piezoelectric sensors. In order to model the behaviour of sand in the small strain domain, a new hypo-elastic law taking into account the effects of stress induced anisotropy and the rotation of the principal axes has been proposed. During the tests, the ‘viscous’ behaviour of dry sand has been shown while creep period were applied. An approach based on a `three component’ rheological model has been developed to interpret the time dependent data.