Recherche Avancée

Thèse soutenue

Localisation des déformations en milieux solides et poreux. Le point de vue dynamique

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Auteur / Autrice : Ouahid Harireche
Direction : Benjamin Loret
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique
Date : Soutenance en 1992
Etablissement(s) : Marne-la-vallée, ENPC
Jury : Président / Présidente : Jean Salençon
Examinateurs / Examinatrices : Félix Darve, Jean-Paul Sarda
Rapporteur / Rapporteuse : Olivier Coussy, Yves-Marie Leroy

Résumé

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L’apparition de bandes de très fortes déformations dans les métaux et matériaux géologiques a été reconnue comme un problème de bifurcation dans l’analyse quasi-statique de RICE (1976). Le but de ce travail est d’analyser le régime des équations de champ et de proposer une méthode permettant de décrire numériquement le phénomène de localisation. La thèse est composée de deux parties. Dans la première partie, on s’intéresse à la description de la formation de bandes de cisaillement dans les milieux continus solides. On montre que dans le cas des solides élasto-plastiques dont la loi d’écoulements respecte l’hypothèse d’associativité déviatorique, la perte d’hyperbolicité des équations de champ ne peut avoir lieu que par l’annulation d’une célérité. La cinématique associée à ce mode de propagation est celle de la déformation localisée. Le phénomène de localisation est ensuite décrit dans le cadre tridimensionnel pour des échantillons élasto-plastiques soumis à des impacts de forte amplitude. La deuxième partie concerne l’analyse du phénomène de localisation des déformations dans les milieux poreux saturés sous sollicitations dynamiques. Le modèle de milieu poreux adopté permet de tenir compte de la compressibilité des constituants et le cas des constituants incompressibles est obtenu comme cas limite. On présente une analyse d’ondes d’accélération ainsi que les critères d’existence de discontinuités stationnaires et d’instabilité par célérités complexes dans le cas de tels milieux. On montre que le phénomène de localisation a lieu en même temps que le milieu poreux et dans le solide drainé sous-jacent. On présente ensuite une description numérique de la formation de bandes de cisaillement dans les milieux poreux saturés élasto-plastiques. L’accent est mis sur l’influence de la compressibilité de constituant solide sur le phénomène. On montre que pour deux matériaux poreux saturés, correspondant au même solide drainé sous-jacent, les déformations localisées sont plus intenses dans le matériau dont le constituant solide est moins compressible.