Thèse en cours

Analyse numérique et expérimentale de l'évolution de la texture des sols granulaires sous charge cyclique
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Auteur / Autrice : Øyvind Torgersrud
Direction : Gioacchino Viggiani
Type : Projet de thèse
Discipline(s) : 2MGE : Matériaux, Mécanique, Génie civil, Electrochimie
Date : Inscription en doctorat le 11/03/2021
Etablissement(s) : Université Grenoble Alpes
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Ingénierie - matériaux mécanique énergétique environnement procédés production (Grenoble ; 2008-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Sols, Solides, Structures et Risques

Mots clés

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Résumé

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L'objectif primordial du projet de doctorat est d'améliorer la compréhension fondamentale et la prédiction du comportement des sols granulaires sous charge cyclique. The projet établira si oui ou non un paramètre d'état peut être défini pour tenir compte de l'historique des charges cycliques sur un sable. La méthode 'Éléments Discrets 'Level Set' (LS-DEM ) sera utilisée pour l'étude numérique. Les hypothèses sont: i) le changement de texture est le principal moteur des changements dans la réponse entre les cycles, ii) le changement de texture peut être quantifié avec l'analyse LS-DEM où la forme de chaque grain est représentée par les fonctions Level Set, et iii) un paramètre d'état, comme par exemple une surface mémorative, peut être établie pour décrire cet effet, et peut être exprimée dans un cadre loi constitutive pour le sol granulaire. Les capacités et les limites de la méthode LS-DEM pour simuler correctement la réponse macroscopique d'un sable sous charge cyclique seront d'abord étudiées. Le modèle doit pouvoir décrire, de manière appropriée, les caractéristiques observées en laboratoire, telles que le changement soudain de rigidité lors de l'inversion du chargement, la transformation d'un comportement contractant à un comportement dilatant sous les charges cycliques, les contraintes-déformations hystérétiques, l'accumulation de déformations et l'accumulation de pressions interstitielles en cas de réponse non-drainée. Des essais de cisaillement au triaxial et/ou cisaillement annulaire avec imagerie tomographique rayons-x seront utilisés pour l'étalonnage et la validation expérimentale des résultats du modèle LS-DEM. Les images tomographiques et les résultats du modèle numérique LS-DEM seront utilisés ensemble pour étudier l'évolution des descripteurs de texture et évaluer le paramètre d'état requis pour décrire le comportement cyclique d'un sable.