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Modélisation multi-échelles adaptative de la rupture quasi-fragile par méthodes numériques semi-discrètes pour les géomatériaux. [Multi-scale adaptive modelling of quasi-brittle fracture using semi-discrete numerical approaches for geomaterials.]

La compréhension et la prédiction de l'endommagement par fissuration des géomatériaux quasi-fragiles est d'un intérêt primordial dans le domaine du génie civil au sens large. La rupture est un phénomène qui, tout en déterminant leur comportement macroscopique, est amorcé aux échelles les plus fines de la microstructure des matériaux. La plupart des formulations numériques utilisant des lois constitutives restent toutefois limitées soit par leurs hypothèses simplificatrices (géneralisation multi-physiques difficile), soit par leur complexité et leur coût. L'objectif de la présente proposition est de remédier à ces inconvénients par le développement d'une technique multi-échelles semi-discrète de représentation de la fissuration dans les matériaux quasi-fragiles. Elle consiste en un couplage des techniques de transition d'échelles avec une représentation discrète de l'équilibre structural. Ce couplage vise à diminuer la complexité des calculs multi-échelles en tirant parti du caractère discret des transitions d'échelles, et permet d'autre part d'envisager l'adaptation naturelle de l'échelle de représentation en fonction de la progression de la fissuration. Le schéma développé sera tout d'abord appliqué à des matériaux à microstructure périodique (maçonneries), ensuite il sera étendu à la rupture de matériaux à microstructure non périodique (béton). Ce nouveau schéma numérique peut trouver de nombreuses applications dans différents domaines. Dans le domaine de génie civil il permettra d'élargir les techniques multi-échelles à la rupture d'une plus large gamme de matériaux. [To be implement later ]



responsable


Thierry J. MASSART


équipe


Peter BERKE


disciplines et mots clés déclarés


Déformation, rupture matériaux Programmation et méthodes de simulation Résistance et comportement des matériaux

homogénéisation numérique méthode de simulation discrètes modélisation multi-échelles modélisation numérique de la rupture