Analyse mécanique de matériaux granulaires 2D composites : expériences thermomécaniques et simulations numériques
Auteur / Autrice : | Pawarut Jongchansitto |
Direction : | Xavier Balandraud, Michel Grédiac, Itthichai Preechawuttipong |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Génie Mécanique |
Date : | Soutenance le 28/08/2015 |
Etablissement(s) : | Clermont-Ferrand 2 |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale des sciences pour l'ingénieur (Clermont-Ferrand) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Institut Pascal (Aubière, Puy-de-Dôme) |
Jury : | Président / Présidente : Supasit Rodkwan |
Examinateurs / Examinatrices : Xavier Balandraud, Michel Grédiac, Itthichai Preechawuttipong, Somchai Pattana, Wetchayan Rangsri | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Farhang Radjaï |
Mots clés
Résumé
L'objectif de la thèse est d'analyser le comportement mécanique de matériaux granulaires composites bidimensionels en terme de textures granulaires en utilisant deux approches : étude expérimentale par "thermoelastic stress analysis" et étude numérique par dynamique moléculaire. Les systèmes granulaires composites sont préparés à l'aide de cylindres en polyoxyméthylène (POM) et polyéthylène haute densité (PEHD), présentant un rapport de rigidité de 4 entre eux. Différents rapports de diamètres et de nombres de particules sont considérés. Les résultats expérimentaux et numériques sont en bon accord à l'échelle macroscopique. En particulier, le réseau fort (qui est ici caractérisé par des contraintes hydrostatiques supérieures à la valeur moyenne) contient moins de 50% des particules, et présente une distribution décroissance exponentielle quel que soit le type de particules considéré pour l'analyse (particules souples, particules rigides, toutes les particules). De plus, la distribution des contacts entre particules rigides (contacts POM-POM) est anisotrope et tend à s'organiser dans le sens de la direction du chargement extérieur appliqué, tandis que les autres types de contact agissent principalement pour maintenir le système en équilibre.