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Dissertations / Theses on the topic 'Chaussée modèle'

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Sameur, Abdelaziz. "Modèle de contact pneumatique/chaussée pour la prévision du bruit de roulement." Phd thesis, Ecole des Ponts ParisTech, 2004. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00001035.

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Abstract:
Ces vingt dernières années les constructeurs d'automobiles ont réduit progressivement le bruit émis par les véhicules par une action portant sur les sources d'origine mécanique (réduction du bruit du moteur, meilleure conception des transmissions, amélioration des silencieux...). Il s'avère maintenant que le bruit de contact pneumatique/chaussée est la source principale des nuisances sonores à plus de 50 Km/h. La génération du bruit de contact a comme sources de nombreux phénomènes impliquant des mécanismes compliqués. L'un des principaux phénomènes étant les vibrations du pneumatique dues à la rugosité de la chaussée. Pour modéliser les vibrations du pneumatique, il faut connaître d'une part le comportement vibratoire du pneumatique et d'autre part les forces de contact. Le problème de contact entre un pneumatique et une chaussée est un contact dynamique tridimensionnel qui est difficile à modéliser dans toute sa généralité. Les modèles de contact avec la chaussée utilisés font appel à une modélisation simple en 2D et les modèles de contact existant en 3D sont trop lourds pour le calcul. Dans ce mémoire on apporte une contribution à l'étude des forces de contact engendrées par l'influence de la rugosité de la chaussée et ceci afin d'avoir une bonne approximation des sources de vibrations du pneumatique et prédire le bruit de roulement. On a développé un modèle semi analytique 3D qu'on a validé expérimentalement pour un contact ponctuel élastique et viscoélastique avec différentes formes de pointes de contact. La validation expérimentale et numérique du modèle pour un contact multipoints élastique a été abordée. On a terminé par une application de la méthode pour résoudre un problème de contact sur des profils de chaussées modèles.
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Tran, Quang-Dat. "Modèle simplifié pour les chaussées fissurées multicouches." Marne-la-vallée, ENPC, 2004. https://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00001026.

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Dubois, Guillaume. "Modèle de contact dynamique pneumatique chaussée par approche multi-aspérités : application au bruit de roulement." Phd thesis, Ecole centrale de Nantes, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00755561.

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Abstract:
Le bruit de contact pneumatique/chaussée joue un rôle important dans la nuisance sonore du trafic routier. Il est généré par des mécanismes complexes influencés par plusieurs paramètres tels que la texture de chaussée, la géométrie du contact et les caractéristiques du pneumatique. Le travail présenté dans ce mémoire concerne l'étude numérique du contact pneumatique/chaussée pour la prévision du bruit en s'intéressant plus particulièrement à l'influence de la texture de chaussée. Le problème de contact est résolu à l'aide d'une Méthode Itérative à Deux Échelles (MIDE) basée sur une approche multi-aspérités de la surface de chaussée. Le pneumatique est modélisé par un massif semi-infini viscoélastique et caractérisé par des modèles rhéologiques standards (Zener ou Maxwell généralisé). Pour appliquer la MIDE au contact pneumatique/chaussée, un partitionnement de chaussée est développé permettant une description globale à partir de lois de contact sur chaque aspérité. En la comparant à des méthodes classiques, la MIDE donne des résultats identiques avec un temps de calcul largement réduit. Elle permet donc d'étudier le problème de contact sur une zone de plusieurs mètres. L'introduction de la viscoélasticité du pneu entraine une diminution de l'aire de contact identique quelle que soit la vitesse du véhicule, conformément aux résultats expérimentaux. L'introduction de la vibration du pneumatique dans le modèle de contact influence l'aire de contact apparente et le niveau des forces de contact, mais les résultats montrent la nécessité d'une validation expérimentale des effets dynamiques sur le contact pneumatique/chaussée. Enfin, les paramètres de contact permettent d'obtenir rapidement une approximation du niveau de bruit global à basses fréquences (315 - 1 000 Hz). Les forces de contact obtenues en utilisant la MIDE élastique sont très fortement corrélées avec le bruit mesuré jusqu'à 1 000 Hz pour deux configurations de pneumatique (lisse et standard). Ainsi une méthode hybride statistique est développée pour estimer le bruit de roulement à basses fréquences, donnant des résultats convaincants.
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Tran, Quang Dat. "Modèle simplifié pour les chaussées fissurées multicouches." Phd thesis, Ecole des Ponts ParisTech, 2004. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00001026.

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Abstract:
Les modèles simplifiés usuels de dimensionnement des chaussées ne permettent pas de modéliser des chaussées fissurées et une modélisation par éléments finis 3D peut s'avérer très lourde. Dans l'objectif de construire un outil rapide et efficace de diagnostic et d'entretien des chaussées dégradées par le trafic, un modèle simplifié est proposé. Ce modèle repose sur un modèle simplifié adapté aux problèmes de flexion, le modèle multiparticulaire des matériaux multicouches (M4) à 5n équations (n: nombre total de couches) et le modèle élastique de Boussinesq pour le massif de sol. Programmé sous Matlab, dans le cas de bicouches de chaussées fissurées verticalement, ce modèle donne très rapidement d'excellents résultats par comparaison avec des calculs éléments finis 3D. Les cas de chargement de retrait thermique et de gradient thermique sont intégrés dans la modélisation et validés. Pour accélérer encore plus l'obtention des solutions dans le cadre de calculs multi- cycles, une méthode d'extrapolation des résultats du 2D pour estimer le 3D est exposée.
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Meftah, Rabie. "Une approche par formalisme de green réduit pour le calcul des structures en contact dynamique : application au contact pneumatique/chaussée." Phd thesis, Université Paris-Est, 2011. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00665546.

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Abstract:
Le travail de cette thèse s'inscrit dans le cadre de la réduction du bruit du traffic routier. Le contact pneumatique/chaussée représente la principale source de ce phénomène dès la vitesse de 50 km/h. Dans ce contexte, une nouvelle démarche de modélisation du comportement dynamique d'un pneumatique roulant sur une chaussée rigide est développée. Au niveau du pneumatique, un modèle périodique est adopté pour calculer les fonctions de Green du pneumatique dans la zone de contact. Ce modèle permet de réduire considérablement le temps de calcul et de modéliser le pneumatique dans une large bande de fréquence. Le modèle est validé en le comparant avec un modèle d'éléments finis classique réalisé sous le logiciel Abaqus. Habituellement, la réponse temporelle du pneumatique peut être calculée par une convolution des fonctions de Green et des forces de contact. Cette technique est très coûteuse en terme de temps de calcul. Nous avons adopté une nouvelle démarche. L'idée consiste à décomposer les fonctions de Green dans une base modale. Les paramètres modaux sont ensuite utilisés pour construire une convolution plus rapide. La convolution modale est adaptée au problème de contact par l'addition d'une condition de contact cinématique. Le modèle de contact est comparé à la méthode de pénalité dans le cas d'un exemple académique. Il présente l'avantage de sa stabilité et de sa facilité de mise en oeuvre. Dans la dernière partie de ce travail, le modèle de contact est appliqué au cas d'un pneumatique roulant sur différents types de chaussée. Le contenu spectral des forces de contact est étudié en fonction de la vitesse de déplacement et la rugosité des chaussées. Afin de construire le modèle de contact d'un pneumatique réel sur une chaussée réelle, plusieurs exemples à complexité croissante sont traités. Le modèle d'anneau circulaire sous fondation élastique est largement étudié dans cette thèse. Une étude détaillée du modèle est réalisée dans les cas analytique et numérique
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Yahia, Jamal Charles. "Validation d'un modèle physique de prévision de la température de surface du revêtement de la chaussée : intégration de données in situ et de prévisions à moyenne échéance pour l'élaboration d'informations en météorologie routière hivernale." Phd thesis, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00688806.

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Abstract:
Assurer la sécurité routière et maintenir les autorités en état de circulation est une charge qui incombe aux gestionnaires autoroutiers. Cette charge se voit compliquer en période hivernale par des conditions météorologiques difficiles dont la formation de verglas routier. Pour lutter contre ce fléau, il convient de savoir prévoir la température de la surface du revêtement de la chaussée. Une telle approche notamment mise en place au travers du système PREVIROUTE sur l'autoroute de semi montagne A75, a servi de cadre aux études réalisées au cours de cette thèse. Les études du système PREVIROUTE se sont articulées autour de deux thèmes : l'étude de la sensibilité du système aux variables et paramètres du modèle physique de prévision de la température de surface à 24 heures d'échéance qui le constitue et l'étude des performances de ce système dans différentes conditions afin d'en connaître les limites. L'étude de la sensibilité de la prévision de la température de surface aux variables et aux paramètres du modèle a commencé par la constitution d'une base de données contenant huit années de mesures et de prévisions météorologiques relatives à l'autoroute A75. Ensuite, pour cette étude il a été procédé de deux manières différentes. La première a consisté à faire la relation entre les erreurs sur les variables météorologiques prévisionnelles et celles faites sur les prévitions de la température de surface. La seconde a consisté à apporter des variations volontaires sur les variables et paramètres et d'en observer l'influence sur la prévision de la température de surface. Cette étude a permis de conclure que parmi les paramètres du modèle, seule la diffusivité thermique possède une influence considérable sur le modèle. Quant à ce qui concerne les variables atmosphériques alimentant le modèle, ce sont la température de l'air et la nébulosité qui jouent le rôle le plus important par leur intervention dans le calcul des grandeurs radiatives. Par ailleurs, j'ai évalué en utilisant la base de données constituée, la performance du modèle dans diverses configurations. Il fut ainsi possible de distinguer trois phases de fonctionnement pour ce modèle : une première phase diurne où le modèle fournit des prévisions avec un écart moyen de 2,5°C+-3,2°C, une phase noctrune où le modèle fournit des prévisions avec un écart moyen de -0,1°C+-2,1°C et une phase diurne où le modèle fournit des prévisions avec un écart moyen de -1, 1°C+-3,8°C. J'ai pu constater et démontrer que ces performances étaient inchangées quel que soit le mois de prévision, l'état de la surface de la chaussée ou le lieu géographique ce qui fait du système PREVIROUTE un outil performant pour la prévision de la température de surface spécialement en phase nocturne, phase critique en terme de formation de verglas
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Houari, Abderahim. "Influence de la rigidité de chaussée sur le bruit de contact pneumatique-chaussée." Compiègne, 2004. http://www.theses.fr/2004COMP1496.

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Abstract:
L'objectif de ce travail est d'étudier l'influence de la rigidité de chaussée sur le bruit de contact pneumatique-chaussée. Ce bruit de roulement a renforcé sa part relative dans le bruit global émis par les véhicules en circulation du fait d'un renforcement de la réglementation sur les niveaux sonores maximum à l'émission des véhicules routiers. Les mécanismes de génération du bruit de roulement sont bien identifiés, ils sont d'origine vibratoire (excitation et rayonnement du pneumatique principalement sous l'effet de la rugosité de la chaussée), et aérodynamique (effet résonateur, phénomènes propagatifs locaux). Bien que la rigidité de chaussée soit un paramètre de second ordre et négligée au profit de la texture géométrique et de l'absorption de la surface routière, nous nous sommes intéressés à sa caractérisation. Afin d'étudier l'influence d'un tel paramètre sur le bruit de contact pneumatique-chaussée, nous avons procédé à la modélisation de la chaussée d'une part et à celle du pneumatique d'autre part. L'étude dynamique du pneumatique a consisté à déterminer les modes propres du pneumatique libre puis écrasé par la méthode des éléments finis à l'aide du code de calcul CESAR-LCPC. Un modèle de chaussée qui permet d'établir sa fonction de transfert en fonction de la rigidité du revêtement a été établi à l'aide d'une sollicitation de type impulsionnelle et validé expérimentalement. Enfin, un modèle complet regroupant les modèles validés du pneumatique et de la chaussée a été établi. L'état vibratoire du modèle complet a été raccordé à une équation de propagation via une méthode basée sur les éléments finis de frontière. Le module acoustique par équation intégrale que nous avons utilisé a permis de déterminer le champ de pression sonore dans tout l'espace en fonction de la fréquence et pour différentes valeurs de rigidité de chaussée.
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Youdjari, Djonkamla. "Développement d'un modèle de prédiction de l'uni des chaussées flexibles." Doctoral thesis, Université Laval, 2018. http://hdl.handle.net/20.500.11794/31592.

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Abstract:
L’objectif de la thèse est de développer un modèle de prédiction de l’uni des chaussées flexibles. La réalisation de cet objectif a impliqué quatre principales étapes. Premièrement, une revue de connaissance relative à la thématique a été faite. Il ressort de cette étude que l’Indice de Rugosité Internationale (IRI) est l’indice qui représente le mieux le phénomène d’uni. Cependant, la prédiction de celui-ci est encore essentiellement faite par des modèles empiriques. Deuxièmement, les deux principales dégradations des chaussées qui peuvent être les sources de problème d’uni pendant leur durée de vie utile sont notamment la déformation permanente différentielle (ornière) et le soulèvement différentiel. Ils ont été analysés et la nécessité de leur prédiction a été établie. Les modèles de prédiction recherchés doivent intégrer dans leur structure mathématique les paramètres géotechniques de sol qui sont les sources de la variabilité le long d’un tracé. Pour le soulèvement au gel, le modèle de Konrad (1981 et 2005) a été jugé approprié pour être intégré dans le modèle de prédiction de l’uni. Cependant, pour la déformation permanente, un nouveau modèle a été développé pour les besoins du projet. Troisièmement, un modèle mathématique de prédiction de l’uni des chaussées flexibles en termes d’IRI a été dérivé. Il a été bâti sur les hypothèses rigoureuses et comporte les paramètres complexes suivants : la déformation permanente ( ε p ), le soulèvement au gel (S), la fissuration transversale ( Ft ) et le coefficient représentant l’effet d’amplification ou d’atténuation des longueurs d’onde (K). Quatrièmement, le modèle dérivé a été étalonné et validé avec de données obtenues sur des chaussées réelles. Pour l’étalonnage, les données des bases de données du LTTP et du MTQ, d’une part, et, d’autre part, les données de la cueillette des paramètres géotechniques issus des essais de caractérisations des échantillons prélevés à chaque 5 m le long de 5 différents sites au Québec, ont été utilisées. Les coefficients d’étalonnage requis ont été déterminés avec succès. Pour la validation du modèle, par manque de paramètres géotechniques à chaque 5 m le long des sections identifiées pour réaliser cet objectif, le principe de niveau d’utilisation du modèle d’uni a été développé. Trois niveaux d’utilisation du modèle ont été développés et le modèle a été validé au troisième niveau d’utilisation avec un niveau de succès acceptable.<br>The objective of the thesis is to develop a model of prediction of the flexible pavements roughness. This goal was achieved through a rigorous process that involved four steps. First, a review of knowledge was made. It appears from this study that the International Roughness Index (IRI) is the index that better represents the roughness phenomenon, but the prediction is still empirical. Second, the two main pavement degradations that could cause roughness problems during the useful life are the permanent deformation and frost heave. After analysis of the existing models the need of the prediction model was established. The desired prediction models should have in their mathematical structure the geotechnical parameters of soil, which are the origin of variability along a road. For frost heave, the Konrad model (1981 and 2005) was found to be appropriate. However, for permanent deformation there was no adequate model. Thus, a permanent deformation model was developed. Third, a mathematical model for the prediction of pavements roughness in terms of IRI was derived. It has been built on rigorous assumptions and includes the following parameters: permanent deformation ( ε p ), frost heave (S), transverse crack ( Ft ) and coefficient representing the effect of amplification or attenuation of wavelengths (K). Fourth, the derived model was calibrated and validated with data obtained on actual pavements. For calibration, data from the LTTP and MTQ databases and the geotechnical parameters resulting from the characterization tests of the samples, taken at every 5 m along 5 different sites in Quebec Province were used. The required calibration coefficients have been determined successfully. For the validation of the model, due to lack of geotechnical parameters at every 5 m along the identified sections to achieve this objective, the principle of the model use level has been developed. Three levels of the model use were developed and the model was validated at the third level with an acceptable level of success.
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Borel, Stéphanie. "Étude du comportement de la neige déposée sur une chaussée : caractérisation de l'interface neige/chaussée." Université Joseph Fourier (Grenoble), 2000. http://www.theses.fr/2000GRE10029.

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Abstract:
L'évolution de la neige déposée sur une chaussée est conditionnée par les échanges neige/atmosphère et par les échanges neige/chaussée. Ces derniers dépendent de la nature des contacts entre ces deux matériaux. La structure des contacts est liée à la qualité de la neige et a l'état de surface de la chaussée. Les différentes configurations neige/chaussée ont été documentées grâce à deux campagnes hivernales de mesures sur un site expérimental dédie à cette étude. On s'intéresse à caractériser à l'échelle de la microstructure l'interface neige/chaussée pour différentes configurations à partir d'échantillons correspondant à un dépôt naturel de neige sur une chaussée non circulée et non traitée. Une méthode de prélèvement d'échantillon neige/chaussée a été mise au point. La structure 2D de l'interface est appréhendée grâce à une nouvelle méthode permettant l'observation d'un plan de coupe vertical. À partir des images produites, des calculs de conduction thermique en régime permanent fournissent un champ de température, représentatif de la structure neige/chaussée, qui permet de déterminer les propriétés thermiques de l'interface pour différentes configurations. Une paramétrisation de la conductivité thermique de l'interface est proposée. Elle sera introduite dans le modèle Gelcro, qui simule l'évolution de la neige sur une chaussée. Comme dans toute analyse bidimensionnelle d'un milieu, se pose le problème de la conservation des propriétés liées a la connectivité lors du passage 2D/3D. Une comparaison 2D/3D est présentée. L'image 3D a été obtenue par tomographie X. L'influence de la chaussée sur le développement d'une frange capillaire a la base de la couche de neige a été abordée. L'eau liquide modifie fortement les échanges thermiques. Le protocole expérimental est inspiré de travaux antérieurs sur l'ascension capillaire de l'eau dans la neige sans prise en compte de la nature du substrat ; l'intercomparaison des résultats met en évidence l'influence de la chaussée.
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Bousmat, Jonas. "Expériences et modèles du frottement élastomère sur chaussée en roulement/glissement." Thesis, Lyon, 2018. http://www.theses.fr/2018LYSEC011.

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Abstract:
Les enjeux de consommation d'énergie et de sécurité ont fait du frottement entre les pneumatiques et la chaussée une propriété importante lors de la conception de nouveaux pneumatiques. Pour mesurer ces efforts de frottement deux cinématiques sont couramment utilisées : la mise en glissement et le roulement/glissement. Les lois de frottement issues des expériences de mise en glissement sont assez bien interprétées. En revanche, le lien qui existe entre ces lois de frottement et le comportement en roulement/glissement est encore mal compris. En particulier, les modèles de roulement/glissement n'incorporent pas la transition entre frottement statique et frottement dynamique, bien que cette phénoménologie soit bien établie expérimentalement. Dans cette thèse, nous proposons différents modèles de frottement en roulement/glissement qui étendent ceux de la littérature en intégrant explicitement la transition de frottement statique/dynamique. Pour tester ces modéles dans le cas du contact pneu/chaussée, nous avons réalisé des expériences selon les deux cinématiques, sur un contact simplifié élastomère/chaussée. A partir des expériences de mise en glissement, les paramètres de la loi de frottement sont identifiés, en fonction de la force normale appliquée, de la vitesse de glissement et de la nature de la chaussée. Ces résultats sont implémentés dans nos modèles, pour produire des prédictions en roulement/glissement, qui sont finalement comparées avec les mesures obtenues en roulement/glissement. De plus, certaines hypothèses des modèles ont été testées par des expériences de visualisation in situ du contact. En particulier nous confirmons, sur une interface élastomère/verre, la présence simultanée d'une zone collée et d'une zone en glissement en conditions de roulement/glissement<br>For safety and energy consumption issues, tyre friction has become an important property when designing tyres. There are two main kinematic conditions which are commonly used to measure friction forces : the onset of sliding and the rolling/sliding. The friction laws which are extracted from the onset of sliding experiments are rather well interpreted. In contrast, the link between those frictions laws and the rolling/sliding behaviour remains incompletely understood. In particular, the rolling/sliding models do not take into account the transition between static friction and dynamic friction, although it is a well-established phenomenology. In this manuscript, we propose diérent models of friction in rolling/sliding, which extend those of the literature by explicitly integrating a static/dynamic friction transition. To test these models in the case of a tyre/road contact, we performed experiment in the two kinematic conditions, on a simpliéd elastomer/road contact. From the onset of sliding experiments, we identify the parameters of the friction law as functions of the applied normal force, the sliding speed and the type of road. These results are used as inputs in our models to predict the rolling/sliding behaviour, and are eventually compared with the corresponding experiments. In addition, we have tested several assumptions made in the models by performing in situ contact imaging experiments. In particular we con_rm, on an elastomer/glass interface, the simultaneous presence of a sticking and a slipping zone in rolling/sliding conditions
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Mellizo, Suarez Claudia Andrea. "Estimation du module réversible des matériaux granulaires de chaussées." Thesis, Université Laval, 2010. http://www.theses.ulaval.ca/2010/27405/27405.pdf.

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Nadji, Djaouida. "Colmatage d'un milieu modèle par une suspension d'argile : Application au colmatage des chaussées poreuses." Marne-la-vallée, ENPC, 1998. http://www.theses.fr/1998ENPC9814.

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Abstract:
L’objectif de cette thèse est d'apporter un éclairage sur le phénomène de colmatage d'une chaussée drainante. Ainsi, nous avons mis au point un dispositif expérimental destine à tester l'hypothèse selon laquelle ce phénomène serait dû à l'effet combine d'apports en particules colloïdales (bentonite brute et bentonite-bitume) et de cycles d'imbibition-séchage. Nous avons donc étudie l'évolution de la perméabilité et de la cohésion d'un milieu granulaire modelé suite à l'application de ces cycles. Nous avons montré que la chute de perméabilité se fait globalement de façon linéaire en fonction des cycles d'imbibition. De plus, nous avons constaté que l'évolution du colmatage est plus rapide dans le cas des particules argile-bitume que dans le cas des particules de bentonite brute. En effet, au cours de l'écoulement tandis que les particules d'argile pure traversent l'empilement sans y adhérer, les particules argile-bitume interagissent par rétention avec les grains du milieu poreux. Nous avons aussi mis en évidence le phénomène de migration des colloïdes à la surface libre de l'échantillon au cours des cycles de séchage. La répétition de ce phénomène conduit à des échantillons hétérogènes se composant de deux parties distinctes : une partie consolidée (croute) proche de la surface de séchage et une partie plus friable constituant le reste de l'échantillon. La mesure des paramètres mécaniques montre que de faibles teneurs en argile dans les croutes peuvent générer des valeurs importantes du module d'élasticité et de la résistance à la rupture. Par ailleurs, nous avons pu montrer, grâce aux observations microscopiques, que la cohésion du milieu est due à l'apparition de deux types de structures entre les grains du milieu poreux : le ciment et les voiles et ponts. Nous avons appelé ciment l'amas argileux résultant de la superposition, au cours de la répétition des cycles imbibition-séchage, des membranes planes, perpendiculaires à la direction de l'évaporation et situées dans les pores formes par les grains. Nous avons désigné par voiles et ponts les structures argileuses créées aux points de contacts entre les grains<br>The objective of this thesis is to provide an insight into the phenomenon of porous asphalt clogging. An experimental device has been built in order to test the hypothesis that this phenomenon is caused by the combined effects of a supply of colloidal suspension (clay and clay-bitumen particles) and the cycle of hydratation-drying of the granular porous sample. Therefore, the evolution of the permability and the cohesion of a model porous media, subject to these cycles, have been studied. We have shown that the permeability versus the hydratation cycle number decreases linearly. Moreover, we have noticed that the evolution of clogging in the case of the clay-bitumen particles is quicker than in the case of suspension of bentonite particles. In fact, during the suspension flow, the clay particules pass through the granular pack without any retention. Whereas, the clay-bitumen particules are retained on the grains of the porous medium. A phenomenon of colloidal migration from the bulk to the surface evaporation during the cycle of deshyratation has also been noticed. The repetition of this phenomenon leads to a heterogeneous sample composed of two parts : the solid part (crust) near to the surface evaporation and the crumbly part which constitute the bulk of the granular pack. The mechanical measurements have shown that a small quantity of clay within the crust part is enough to generate important values of Young’s modulus and yield stress. By micoscopic observations, we have shown that the cohesion of the sample is due to two types of clay structure : the « cement » and the « veils and bridges ». We have called « cement » the clay pile resulting from the superposition of the plane membranes which are perpendicular to the direction of evaporation and are situated in the pores formed by the grains. We have designed by « veils and briges » the clay structures created at the contact point between grains
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Ali, Bassem. "Modèle numérique pour comportement mécanique des chaussées : application à l'analyse de l'orniérage." Lille 1, 2006. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/2006/50376-2006-Ali.pdf.

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Abstract:
Ce travail comporte une étude par la méthode des éléments finis du comportement mécanique des chaussées dans le but de mieux comprendre les mécanismes d'initiation et de développement de l' orniérage dans les chaussées souples et de déterminer une stratégie pour leur réparation Il est présenté en quatre chapitres : Le premier chapitre comporte une analyse des travaux réalisés sur l' orniérage, et plus particulièrement sur les causes, les mécanismes de formation, les facteurs d'influence et les approches de modélisation. Le second chapitre présente le modèle numérique utilisé dans ce travail pour l'analyse du comportement mécanique des chaussées. Dans ce modèle, le comportement des couches inférieures est décrit à l'aide d'un modèle élastoplastique utilisant le critère de Mohr-Coloumb Un modèle élasto-viscoplastique est utilisé pour les couches de surface. L'effet de la température est pris en compte à l'aide du principe de superposition temps-température. La détermination des paramètres du modèle est discutée, notamment les paramètres rhéologiques et du chargement Le troisième chapitre présente la validation du modèle proposé sur des essais en vraie grandeur réalisés au laboratoire, qui comportent à la fois des essais instantanés et à long terme. Dans le quatrième chapitre, on présente une étude paramétrique sur l'influence des principaux facteurs (type de pneus, densité de charge. . ) sur le développement de l' orniérage Cette étude est suivie par une analyse de l'influence de la température et du type de trafic sur l' orniérage. Le chapitre comporte également une étude des stratégies de maintenance et de réparation des chaussées.
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Tang, Zhenzhong. "Polissage et adhérence des chaussées routières." Phd thesis, Ecole des Ponts ParisTech, 2007. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00003623.

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Abstract:
La présente thèse concerne l'adhérence des pneumatiques avec les chaussées routières, et la possibilité de prévoir son évolution à l'aide d'essais de laboratoire et de modélisations. Tout d'abord, une méthodologie originale de polissage et de mesure de l'adhérence en laboratoire est présentée ; elle s'appuie sur la machine de Wehner et Schulze, développée en Allemagne. Grâce à elle, on peut mesurer l'évolution du coefficient de frottement avec la durée du polissage. Des chantiers routiers sont suivis dans le temps, afin de comparer la simulation en laboratoire et l'évolution réelle de l'adhérence. Parallèlement à la simulation expérimentale, des lois d'évolution sont établies. Un modèle à cinq paramètres est tout d'abord proposé, que l'on tente de relier aux caractéristiques des granulats (PSV, diamètre maximal, microtexture, etc.). Ensuite, un modèle plus physique est ébauché, explicitant les mécanismes de vieillissement et de décapage du bitume, et de polissage des granulats. Un coefficient d'équivalence entre le trafic poids lourd et le nombre de cycles d'usure en laboratoire est proposé, devant permettre à terme de choisir entre différents matériaux de couche de surface, et de prévoir l'évolution de l'adhérence d'une chaussée neuve. Enfin, les profils de surface sont examinés à différents états de polissage, dans le but de relier l'évolution de l'adhérence aux paramètres de rugosité, et aux caractéristiques des granulats (PSV, MDE, LA).
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Khraibani, Hussein. "Modélisation statistique de données longitudinales sur un réseau routier entretenu." Ecole centrale de Nantes, 2010. http://www.theses.fr/2010ECDN0040.

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Abstract:
Nous nous intéressons à la modélisation des lois d’évolutions des dégradations de chaussées entretenues. Pour cela, cette thèse fait une revue des modèles et outils de modélisation, notamment l’analyse des données de survie (MADS) qui a fait l’objet développements importants au LCPC. Pour tirer parti du fait que les bases de données comportent, aujourd’hui, des séries d’observations sur chaque section routière, elle propose une autre approche fondée sur la mise en œuvre de modèles non linéaires mixtes. En procédant à une comparaison des capacités d’ajustement et de prédiction de ces modèles, d’abord sur des bases de données artificielles, non bruitées et bruitées, puis sur une base de données provenant d’un programme de suivi de section test, et enfin sur une base de données issue du suivi périodique d’un réseau routier réel, la thèse permet de tirer des conclusions claires sur les conditions et le domaine d’application des modèles<br>Road transportation has a direct impact on a country's economy. Infrastructures, particularly pavements, deteriorate under the effect of traffic and climate. As a result, they most constantly undergo maintenance which often requires expensive works. The optimization of maintenance strategies and the scheduling of works necessarily pass by a study that makes use of deterioration evolution laws and accounts for the effect of maintenance on these laws. In this respect, numerous theoretical and experimental works ranging linear and nonlinear regressions to more sophisticated methods such as Markov chain have been conducted. The thesis presents a survey of models and methods and focuses on the analysis of survival data (MADS), an analysis which constituted the objective of important works at LCPC. In order to acount for the fact that current databases contain repeated measurements of each pavement section, the thesis proposes a different approach based on the use of nonlinear mixed-effects models (NLME). First, it carries out a comparison between the NLME and MADS models on different databases in terms of the goodness of fit and prediction capability. The comparison then allows to draw conclusions about the applicability of the two models
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Dardab, Charki. "Dimensionnement hydraulique des chaussées poreuses par modèles distributifs à éléments finis." Bordeaux 1, 1991. http://www.theses.fr/1991BOR10562.

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Abstract:
La technique des chaussees poreuses permet de reduire le ruissellement urbain, en permettant un stockage temporaire des eaux pluviales, les chaussees poreuses provoquant un ecretement des debits de pointe de ruissellement et retardant l'arrivee de ces eaux par rapport a celles provenant des surfaces impermeables voisines. Dans ce travail, on etudie un modele mathematique, par la loi de darcy, de l'ecoulement d'eau dans une chaussee poreuse avec un fond variable. Par une approche bi-dimensionnelle (hypothese de dupuit), on obtient une equation non lineaire de la surface libre. La resolution numerique de cette equation par la methode des elements finis debouche sur le programme chapor qui calcule: l'epaisseur minimum de la chaussee poreuse pour que l'eau ne ruisselle pas en surface; le debit maximum pour choisir le diametre minimum de la conduite d'evacuation. L'influence des parametres hydrodynamiques des materiaux et la geometrie du fond sur l'ecoulement est etudie. Enfin, le modele est applique sur une pluie reelle de type orageux
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Allou, Fatima. "Un modèle élastoplastique pour la modélisation de l’orniérage des chaussées à faible trafic." Limoges, 2006. https://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/93d6406d-717a-455f-a660-0ad854f7bc9c/blobholder:0/2006LIMO0067.pdf.

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Abstract:
L'orniérage, dû aux déformations permanentes des matériaux non traités (assise en grave non traitée) est l'un des principaux modes de dégradations des chaussées souples. La méthode de dimensionnement des chaussées souples reste empirique. Cette méthode ne caractérise pas le comportement inélastique de ces matériaux (elle fixe implicitement un comportement élastique linéaire des couches constituant la chaussée), et ne prédit pas les déformations permanentes sous un grand nombre de cycles de chargements. Une méthode d'analyse limite pour la prédiction des déformations permanentes des graves non traitées soumises à un chargement cyclique a été développé et présenté dans le cadre de ce travail. Cette méthode, basée sur le concept de l'état limite (shakedown theory), est développée par Zarka (1979) pour les structures métalliques soumises à un chargement cyclique. L'état de contrainte initiale, la teneur en eau et l'anisotropie initiale des graves non traitées sont prises en compte dans la méthode proposée. Une procédure, basée sur les résultats d'essais triaxiaux à chargements répétés, a été développée pour la détermination des paramètres du modèle proposé. Les résultats de modélisation éléments finis du comportement à long terme d'une structure de chaussée obtenus avec le modèle sont présentés et comparés aux résultats issus de l'expérience du manège de fatigue au LCPC<br>Rutting, due to permanent deformations of unbound materials, is one of the principal damage modes for low traffic pavements. The flexible pavement design methods remain empirical. These mechanistic methods do not characterize the inelastic behaviour of these materials (only linear elasticity is used as mechanical model) and do not predict the rutting under large loading cycles number. A simplified method, based on the concept of the shakedown theory developed by Zarka for metallic structures under cyclic loadings, to estimate the permanent deformations of unbound granular materials (UGM) subjected to traffic loading has been developed and presented in the framework of this study. The mechanical initial states of granular layers are taken into account with an anisotropic hyperelastic model and the calculation of the rut depth evolution with time is carried out. Based on repeated loading triaxial tests, a general procedure has been developed for the determination of the material parameters of the constitutive model. The results of a finite elements modelling of the long-term behaviour of a flexible pavement with the simplified method are presented and compared with the results of the LCPC full scale pavement experiment
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Le, Vern Mickaël. "Conception mécaniste-empirique des chaussées non revêtues." Master's thesis, Université Laval, 2016. http://hdl.handle.net/20.500.11794/27115.

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Abstract:
Dans le contexte où les routes non revêtues sont susceptibles de subir des charges importantes, une méthode rigoureuse pour la conception de ces chaussées basée sur des principes mécanistes-empiriques et sur le comportement mécanique des sols support est souhaitable. La conception mécaniste combinée à des lois d’endommagement permet l’optimisation des structures de chaussées non revêtues ainsi que la réduction des coûts de construction et d’entretien. Le but de ce projet est donc la mise au point d’une méthode de conception mécaniste-empirique adaptée aux chaussées non revêtues. Il a été question tout d’abord de mettre au point un code de calcul pour la détermination des contraintes et des déformations dans la chaussée. Ensuite, des lois d’endommagement empiriques pour les chaussées non revêtues ont été développées. Enfin, les méthodes de calcul ont permis la création d’abaques de conception. Le développement du code de calcul a consisté en une modélisation de la chaussée par un système élastique multi-couches. La modélisation a été faite en utilisant la transformation d’Odemark et les équations de Boussinesq pour le calcul des déformations sous la charge. L’élaboration des fonctions de transfert empiriques adaptées aux chaussées non revêtues a également été effectuée. Le développement des fonctions de transfert s’est fait en deux étapes. Tout d’abord, l’établissement de valeurs seuil d’orniérage considérant des niveaux jugés raisonnables de conditions fonctionnelle et structurale de la chaussée. Ensuite, le développement de critères de déformation admissible en associant les déformations théoriques calculées à l’aide du code de calcul à l’endommagement observé sur plusieurs routes en service. Les essais ont eu lieu sur des chaussées typiques reconstituées en laboratoire et soumises à un chargement répété par simulateur de charge. Les chaussées ont été instrumentées pour mesurer la déformation au sommet du sol d’infrastructure et les taux d’endommagements ont été mesurés au cours des essais.<br>Unpaved roads generally undergo heavy loads. For this reason, a rigorous design method based on mechanistic-empirical principles and on subgrades mechanical behaviors for unpaved roads is needed. A mechanistic design approach, combined with empirical damage laws, will optimize unpaved road structures and reduce maintenance and construction costs. Therefore, the purpose of this project is to create a mechanistic-empirical method for the design of unpaved roads. First, a calculation model was developed in order to determine the level of stress and strain in the pavement structure This model consists of an elastic multilayer road, using Odemark’s transformation and Boussinesq’s equations. Then, empirical damage curves for unpaved roads were developed. Finally, this work produced design charts. A two-step approach was adopted for the development of the transfer functions. The first step established rutting threshold values according to suitable functional and structural road conditions. Then, an allowable strain criterion that combines the calculated theoretical strains with the observed strains on real roads was developed. Laboratory testing took place on typical roads samples. The tests were carried out using a vehicle load simulator. The instrumentation of the structures was designed to measure the resilient and permanent vertical deformation at the top of the subgrade. The rutting rate was also measured during the tests.
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Quijano, Murillas Alejandro. "Application de méthodes et d'outils mécaniste-empiriques pour la conception et la réhabilitation des chaussées." Thesis, Université Laval, 2010. http://www.theses.ulaval.ca/2010/27388/27388.pdf.

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Asfour, Sarah. "Récupération d'énergie dans les chaussées pour leur maintien hors gel." Thesis, Clermont-Ferrand 2, 2016. http://www.theses.fr/2016CLF22768/document.

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Abstract:
Les opérations de maintenance des routes en conditions hivernales sur réseaux routiers constituent un enjeu important pour maintenir l’offre de mobilité en situation dégradée. Elles génèrent des coûts d’exploitation directs et indirects élevés, liés en particulier à l’utilisation intensive de fondants routiers. Par ailleurs, leur impact environnemental doit être pris en considération. Nous étudions ici une structure de chaussée non soumise à ce type d’astreinte, grâce à la présence d’une couche de liaison drainante dans laquelle circule un fluide chaud, permettant ainsi d’éviter le dépôt de neige ou la formation de glace en surface. Dans le cadre d’une démarche en faveur de l’emploi d’énergie renouvelable, un tel dispositif pourrait permettre de récupérer l’énergie thermique disponible en surface de chaussée en période chaude, de l’acheminer vers un lieu de stockage (ex : géothermie) et de l’utiliser en période froide. Nous étudions ici la fonction d’échangeur de chaleur entre le fluide et la chaussée, la fonction de stockage externe à la chaussée n’étant pas abordée hormis dans la revue bibliographique. La structure de chaussée considérée comporte trois couches d’enrobés. La couche de roulement et la couche de base sont constituées de matériaux classiquement utilisés dans les chaussées, à base de liants hydrocarbonés. Le matériau de la couche de liaison possède une porosité supérieure à 20%. La structure de chaussée est supposée avoir un dévers de l’ordre de 2%. Une chaussée expérimentale instrumentée a été mise en oeuvre pour recueillir des grandeurs thermo-physiques de la chaussée. Un modèle thermo-hydrique 2D est d2veloppé numériquement pour calculer la distribution de température dans le corps de chaussée lorsque l’on injecte un fluide à température d’entrée donnée, en haut de dévers. Les paramètres du modèle sont identifiés à partir des données expérimentales recueillies sous diverses sollicitations climatiques. On analyse dans un premier temps la sensibilité de la distribution de température en surface de chaussée aux différents paramètres du modèle (conductivité hydraulique, dévers, conductivités thermiques, chaleurs massiques), afin d’optimiser les procédures nécessaires au contrôle sous contraintes de températures positives en tout point. Dans une deuxième partie, des données expérimentales recueillies durant une période estivale d’un mois ont servi à valider le modèle thermique 1D. Une maquette de laboratoire a également permis d’identifier des paramètres en milieu saturé et non saturé. La dernière partie de thèse est consacrée au calcul des quantités énergétiques récupérables pendant la période estivale à l’aide des données de la réglEmentation thermique RT2012. Elles sont comparées aux quantités énergétiques de chauffage nécessaires pendant la période hivernale en s’appuyant sur des données de la RT2012 et des données de la Direction Interdépartementale des Routes Massif (DIR MC) ; l’objectif final étant de déterminer les performances énergétiques du système<br>Winter maintenance operations for road networks are an important issue for maintaining the mobility in degraded situations, but generate high direct and indirect exploitation costs, particularly related to the intensive use of road de-icing and environmental impact. We study a road structure free of this penalty, thanks to a bonding drainage asphalt layer, circulated by a hot fluid, to prevent the deposition of snow or ice formation on the road surface. As part of an integrated vision of promoting the use of renewable energy, such device could be used to recuperate the thermal energy available in the road surface during the hot period, to transport it to a storage location (e.g. geothermal) and use it during cold period. We study here the heat exchanger function between the fluid and the road, the external storage function to the road being not addressed. The considered pavement structure has three asphalt layers.The bearing layer and the base layer are formed of conventional materials with hydrocarbon-based binders. The material of the bonding layer has a porosity of 20% and based on the use of a binder resistant to a prolonged circulation of the coolant. The road structure is assumed to have a slope of about 2 to 3%. An instrumented experimental road is implemented to collect data on the thermo-hydraulic response of the pavement structure. A thermo-hydraulic 2D model is designed to simulate the temperature field in the road structure when the fluid is injected at the upslope side of the road with a target temperature. This model is calibrated from experimental data collected on the experimental road subjected to meteorological solicitations. Initially, the sensibility of the distribution of the surface temperature of the road toward various model parameters (hydraulic conductivity, transversal slope, thermal conductivities, heat capacities) is analysed, in order to study the optimization of control procedures allowing to keep positive the road surface temperature at any point (e.g. determination of the minimum fluid injection temperature, under given meteorological data). In a second time, pavement thermal parameters is identified using control optimal method in order to validated unidimensionnel thermal model applied on July experimental data. In third time, hydraulic model is validated experimentaly using a laboratory mockup in saturated and unsaturated conditions. In a fourth time, thermo-hydraulic bidimensionnal model is validated numerically using mesured data of experimental pavement. Finally, harvest energy in summer period using thermal reglementation RT2012 data and heating energy in winter period using RT2012 and Massif Interdepartmental Road Direction (DIR MC) are calculated in order to evaluate system performance
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Ktari, Rahma. "Mécanismes et modélisations de dégradation et décollement des interfaces de couches de chaussées." Thesis, Limoges, 2016. http://www.theses.fr/2016LIMO0090/document.

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Abstract:
Si, pour les matériaux composites élaborés, de nombreuses études expérimentales ainsi que des modèles locaux de comportement ont été développés, la maîtrise du comportement des interfaces entre couches de surface ou d’assise de chaussées est actuellement un réel verrou scientifique. La méthode de dimensionnement française actuelle ne prend en compte, aux interfaces, que des conditions conventionnelles de collage ou de glissement parfait. Afin d’appréhender le comportement local de l’interphase\interface, les outils de la photomécanique apparaissent incontournables. La présente thèse propose une modélisation de l’interface rugueuse et endommageable par un modèle de zone cohésive en mode mixte. Ce manuscrit de thèse comporte trois chapitres. D’abord, le chapitre I présente un état de l’art sur les interfaces dans les matériaux et les structures et en particulier dans les couches de chaussées. Ensuite dans le chapitre II, une identification expérimentale des paramètres mécaniques et géométriques du modèle d’interface est proposée à travers des essais de traction et de cisaillement et des mesures de la texture (PMT et projections de franges). Les résultats obtenus (adhésion, rugosité,…) seront les paramètres d’entrée d’un modèle d’endommagement d’interface. Enfin, le chapitre III aborde la modélisation des interfaces entre couches de chaussées sous l’angle des modèles de zones cohésives avec la prise en compte de la rugosité géométrique. A l’issu de cette étude, une loi est proposée permettant de prendre en compte l’effet de la rugosité à une échelle locale dans une interface lisse équivalente à l’échelle globale<br>Interface between bituminous layers is an important parameter for the pavement computational design.New pathologies in pavement structure require today rational methods taking into account theinterfaces behavior. Due to these concerns, the current study is based on a damage cohesive zonemodel (CZM) in mixed mode of the rough interfaces. The model was initially proposed by Allix-Ladevèze. This thesis presents a comprehensive interface modeling including delay effect, based ondamage energy release rate. The process of the present study is presented in three chapters. The firstchapter present the stat of art of interfaces. The second devoted to identify the parameters of theinterface model and material properties through advanced optical method as Digital Image Correlation(DIC) and (H-DIC). In the third chapter, a study of the influence of the elastic normal and tangentialstiffness and coupling parameters in the mixed mode on the debonding interfacial energy is presented.An analytical model provides relations between the interfaces stiffness, the coupling parameter of theCZM and the interfacial roughness. Then, a parametric numerical analysis is conducted to study theroughness effect on the interface constitutive law. Results show clearly the roughness influence in thiskind of structures. The damage behaviours predicted by the proposed model for pure mode I, puremode II and for mixed mode with taking into account of roughness are found in good agreement withexperimental results
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Ciza, Ferdinand. "Détermination du module réversible des matériaux granulaires à l'aide de l'essai pressiométrique." Thesis, Université Laval, 2011. http://www.theses.ulaval.ca/2011/28084/28084.pdf.

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Abstract:
L’une des raisons de la dégradation prématurée des routes en Amérique du Nord serait les propriétés mécaniques inadéquates des matériaux. Devant le peu d’informations sur le comportement anisotrope des matériaux granulaires dans la littérature, le service des matériaux d’infrastructure du ministère des Transports du Québec a accepté de soutenir le projet (GE-004-09) qui porte sur la détermination du module réversible des matériaux granulaires utilisés pour construire les fondations des routes. Les études montrent que le module réversible (MR) des sols de chaussée est un paramètre essentiel pour le dimensionnement et l’analyse des chaussées revêtues d’enrobé. Selon la méthode de conception (AASHTO, 2002), les différentes couches de la structure de la chaussée sont choisies et dimensionnées de façon à ce que la couche d’infrastructure reste dans la limite des tolérances des déformations élastiques. Afin de déterminer le MR, des essais triaxiaux et pressiométriques ont été effectués dans les installations du ministère des Transports du Québec. Les essais pressiométriques ont été réalisés dans un moule compacteur, conçu spécialement pour effectuer les essais verticaux et horizontaux. Les résultats obtenus des essais pressiométriques diffèrent de ceux des essais triaxiaux (13 kg de matériau granulaire). Des valeurs obtenues à partir de l’essai pressiométrique sur un matériau représentatif de chaussée (72 kg) démontrent qu’il y a une évidence d’anisotropie stucturale dans la fondation et la sous-fondation. Il ressort que le rapport d’anisotropie (Er/Ez ) est à peu près égal à 15 %, ce qui concorde avec celui de Tutumluer et al., (2003). Finalement, l’essai pressiométrique est très prometteur car il permet non seulement la détermination de l’anisotropie, mais il permet à l’ingénieur de développer une confiance dans les résultats à cause de la forme de la courbe pression-volume.<br>One reason for the premature deterioration of roads in North America is inadequate mechanical properties of materials. Given the limited information on the anisotropic behavior of granular materials in the literature, the « Service des matériaux d’infrastructure du ministère des Transports du Québec » agreed to support the project (GE-004-09) which relates to the determination of resilient modulus of granular materials used to build the foundations of roads. Studies show that the resilient modulus of pavement soils is a key parameter for the design and analysis of paved asphalt roads. According to the design method (AASHTO, 2002), the different layers of the pavement structure are dimensioned so that the infrastructure layer remains within tolerated limits of elastic deformations. In order to determine the resilient modulus, triaxial and pressuremeter tests were performed in the facilities of the « Ministère des transports du Québec ». Pressuremeter tests were carried out in a mold compactor, designed specifically for vertical and horizontal testing. The results of pressuremeter tests differ from those (13 kg of granular material) of the triaxial tests. Values obtained from the pressuremeter tests on representative road material (72 kg), demonstrate the existence of structural anisotropy in the foundation and subgrade sections. It appears that the anisotropic ratio (Er/Ez) is roughly equal to 15%, which is consistent with results obtained by Tutumluer et al., (2003). Finally the pressuremeter test is very promising because, not only does it allows for the determination of anisotropy, but also allows the engineer to develop confidence in the results due to the shape of the pressure-volume curve.
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Bouilloud, Ludovic. "Modélisation des caractéristiques de surface d’une chaussée en condition hivernale en fonction des conditions météorologiques." Toulouse 3, 2006. http://www.theses.fr/2006TOU30250.

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Abstract:
En période hivernale, la présence de verglas ou de neige sur les chaussées peut avoir de graves conséquences sur le trafic routier. Dans le but de servir d’outil d’aide à la décision pour les services d’exploitation routiers, un modèle permettant de simuler le comportement d’une couche de neige se déposant sur une chaussée a été développé. Le modèle résulte du couplage des modèles ISBA et CROCUS, respectivement modèles de sol et de neige de Météo-France. Le modèle a été validé à partir d’épisodes de chute de neige sur chaussées observés au cours d’une campagne expérimentale antérieure à ce travail, menée sur le site expérimental de Météo-France au Col de Porte (1320m, Isère). La validation a été effectuée d’abord avec les données météorologiques mesurées, puis dans un contexte de prévision. Les prévisions sur le site expérimental se sont révélées satisfaisantes, ainsi le modèle a été spatialisé à l’échelle de la France avec un résolution horizontale de 8km. L’hiver 2004/05, comportant de nombreux épisodes de chutes de neige sur chaussées, a été simulé. La validation a été effectuée à partir de données issues de stations météoroutières de diverses autoroutes et de mesures des stations de Météo-France<br>During winter, ice or snow presence on the road might have serious consequences on road traffic. To develop a decision-making tool for road management in winter, a numerical model which permits to simulate snow behaviour on roads was developed. It results from the coupling of the ISBA and CROCUS models, which are respectively the soil and snow model of Météo-France. This model was validated thanks to observed snow on road events, resulting from a previous experimental field campaign led on the Météo-France experimental station located at the Col de Porte (1320m, Isère). The validation was first done with the meteorological data measured on the site, and then with forecasted data. Results of the forecast on the experimental site were satisfactory, so the model was spatialized at the France scale, with a 8km grid resolution. The 2004/05 winter, with many snow on road events, was simulated. The validation was done thanks to road station data from several Highways and thanks to measurement from the Météo-France stations network
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Andrieux, Arnaud. "Estimation de l'adhérence mobilisable des véhicules : application à la dynamique longitudinale." Troyes, 2009. http://www.theses.fr/2009TROY0006.

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Abstract:
Pour prévenir de la perte de contrôle d'un véhicule sur une chaussée glissante, le conducteur doit être averti quand sa conduite ne lui garantit plus sa sécurité. Ainsi, pour un couple pneumatique-chaussée donné, l'adhérence mobilisée u doit être mesurée et comparée à l'adhérence mobilisable umax. L'estimation industrialisable de umax pour de faibles sollicitations requiert la mesure précise du taux de glissement longitudinal k et du coefficient de frottement longitudinal u. Pour obtenir k, une méthode de traitement du signal visant à éliminer la composante déterministe du bruit de mesure présent sur les signaux de vitesse est proposée. Pour obtenir u, une méthode de calcul reposant sur une méthode d'apprentissage basées sur les machines à supports vecteurs (SVM) a été utilisée. Ensuite, ces techniques de mesures ont été déployées sur un véhicule d'essai pour développer une méthode expérimentale permettant d'obtenir précisément les courbes u=f(k). Une campagne d'essais a permis de faire varier plusieurs paramètres du contact pneumatique-chaussée. Les résultats montrent l'influence du pneu et de la chaussée sur l'allure des courbes u=f(k). Ils montrent aussi l'impossibilité d'estimer umax uniquement à partir de la raideur longitudinale du contact pneumatique-chaussée, informant de ce fait certains résultats de la littérature. Néanmoins un prédicteur du umax reposant sur des connaissances à priori du contact pneumatique-chaussée est introduit<br>To warn of the loss in control of a vehicle on a slippery surface, the driver must be warned when his driving does not guarantee him anymore safety. So, for a given pneumatic-roadway configuration, the actual friction u must be measured and compared with the potential maximum friction umax. Car implemented estimation of umax for low stresses requires precise measurement of the longitudinal slip rate k and the longitudinal friction coefficient u. To obtain k, a signal processing method is proposed to eliminate the deterministic component of the measurement noise on speed signals. To obtain u, a calculation method based on support vector machines (SVM) is used. These techniques are then implemented on a test vehicle to develop an experimental method allowing to obtain curves u =f (k). A trial campaign allowed varying several parameters of the pneumatic-roadway contact. The results show the influence of the tire and the road on the appearance of curves u =f (k). They also show the impossibility to estimate umax only from the longitudinal stiffness of the pneumatic-roadway contact, countering some results issued from the literature. Nevertheless a predictor of umax based on a priori knowledge of the pneumatic-roadway contact is introduced
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Khoueiry, Nicole. "Study of granular platforms behaviour over soft subgrade reinforced by geosynthetics : Experimental and numerical approaches." Thesis, Lyon, 2020. http://www.theses.fr/2020LYSEI027.

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Abstract:
Les géosynthétiques sont utilisés depuis les années 70 dans le renforcement des plateformes granulaires reposant sur des sols de faible portance pour des applications de routes non revêtues. La complexité des mécanismes développés et la diversité des produits de renforcement nécessitent encore d’étudier ces plateformes renforcées. Un essai au laboratoire permettant de tester des plateformes à échelle réelle a été développé. Une plateforme granulaire non revêtue reposant sur un sol de faible portance a été reproduite. Un protocole de mise en place de ce sol a été élaboré pour assurer son homogénéité et la répétabilité des essais. Une instrumentation spécifique a été développée pour collecter le maximum de mesures utiles pour l’interprétation du transfert de charge et du comportement des géogrilles utilisées. Trois types de géogrille ont été testées : une géogrille extrudée et deux géogrilles tricotées de rigidité différente. Après de nombreux essais de faisabilité, dix essais ont été effectués sous un chargement cyclique sur plaque circulaire, la plateforme testée a été placée dans un banc d’essai de 1,8 m de large, 1,9 m de long et 1,1 m de haut. Sur la base du même protocole de mise en œuvre, des essais de circulation avec un Simulateur Accélérateur de Traffic (SAT) ont été effectués. Ce simulateur a été spécifiquement conçu et construit pour cette application. Pour ces essais, la plateforme testée a été placée dans le banc d’essai allongé à 5 m. La plateforme a été soumise à deux types de sollicitations : un chargement cyclique sur plaque et un chargement de circulation. Des essais de répétabilité ont permis de vérifier le protocole mis en place. A partir des essais, plusieurs observations ont pu être faites sur le comportement des plateformes granulaires, le sol peu porteur, et sur l’efficacité du renforcement. De plus, ces essais ont permis de montrer que le chargement de circulation est beaucoup plus endommageant que le chargement sur plaque. Parallèlement à ces essais, un modèle numérique a été développé en se basant sur la méthode des différences finies avec le logiciel FLAC 3D. Cette modélisation a permis de prédire le comportement de la plateforme sous le premier chargement de plaque<br>Geosynthetics were used since 1970 in the base course reinforcement supported by soft subgrade in unpaved road application. The various factors and parameters influencing the dominant mechanism and its relative contribution on the platform improvement explain the need of more investigations in this topic. In this research work, large-scale laboratory test was developed to study the reinforcement contribution in the unpaved road improvement. Therefore, an unpaved platform was built of 600 mm of artificial subgrade supporting a base course layer. A detailed experimental Protocol was established regarding the soil preparation, the installation and the soils compaction procedure to reproduce the site conditions and insure the platform repeatability for each test. Three geosynthetics were tested first under a cyclic plate load test. Cyclic load was performed on the prepared platform, with a maximum load of 40 kN resulting in a maximum applied pressure of 560 kPa. The platform was subjected to 10,000 cycles with a frequency of 0.77 Hz. An advanced and complete soil instrumentation was provided in order to collect the maximum data needed for thorough analysis. Quality control tests were performed before each test to verify the soil layers homogeneity and properties. Two base course thicknesses were tested under this test condition, 350 and 220 mm. Once the developed protocol was confirmed under the circular plate load tests, further tests using the Simulator Accelerator of Traffic (SAT) were performed. Indeed, the laboratory prepared platform was placed in a larger box of 1.8 m in large, 5 m in length and 1.1 m in height. The prepared platform was subjected to two solicitations: a particular plate and traffic load. The Simulator Accelerator of Traffic was developed specially for this application. A machine that simulates the traffic load under an effective length of 2 m and a velocity of 4 km/h. The two areas were instrumented: the area under the circulation load, and the area under the plat load, located aside. In addition, a numerical model based on the differential element method using FLAC 3D was developed. The model simulated the circular plate load test with the same platform configuration under monotonic load. The results were compared to the first monotonic load applied on the rigid plate experimentally
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Zhang, Yuanfang. "Étude sur banc d'essai des forces de contact dynamique pneumatique/chaussée à l'origine du bruit de roulement." Thesis, Ecole centrale de Nantes, 2016. http://www.theses.fr/2016ECDN0026.

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Abstract:
Les modèles de contact dynamique pour le bruit de roulement reposent souvent sur une hypothèse quasistatique et une approximation de massif semi-infini pour le pneu. L’objectif de la thèse est de vérifier ces hypothèses par la mesure de forces de contact sur un banc d’essai constitué d’un pneu lisse de taille réduite roulant sur un bâti cylindrique. Au préalable, l’analyse modale expérimentale du pneu permet d’identifier des modes propres de formes classiques. Bien qu’un modèle éléments finis basé sur une section de pneu homogène élastique donne des modes satisfaisants, une section hétérogène hyper-viscoélastique permet d’obtenir un bon compromis entre vibrations et contact statique. La force de contact dynamique lors du roulement du pneu sur une seule aspérité sphérique ou conique est ensuite mesurée. La relation entre la force maximale et la hauteur de l’aspérité est conforme aux lois de contact théoriques. La durée de contact sur l’aspérité est inversement proportionnelle à la vitesse. Les calculs de contact basés sur un massif semi-infini élastique permettent d’approcher correctement la force maximale mesurée pour les fortes hauteurs d’aspérités, mais pas pour les faibles. La dissymétrie du signal temporel de force est bien modélisée en introduisant la viscoélasticité dans le modèle. Les forces de contact dynamique mesurées entre le pneu et plusieurs aspérités de formes simples confirment les résultats précédents, démontrant dans l’ensemble la nature quasi-statique du contact roulant. Toutefois, les forces calculées sont sous-estimées sur les bords de l’aire de contact, montrant une limitation de l’hypothèse de massif semi-infini pour décrire la structure du pneu<br>The dynamic contact models for tyre/road noise are often based on a quasi-static assumption and a half-space approximation for the tyre. The aim of the thesis is to assess these assumptions by measuring contact forces on a test rig composed of a smooth reduced-sized tyre rolling on a cylindrical basis. Beforehand, the experimental modal analysis of the tyre allows the identification of eigenmodes of classical shapes. Although a finite element model based on a homogeneous elastic tyre section yields satisfactory modes, a hyper-viscoelastic heterogeneous section provides a good compromise between vibrations and static contact. The dynamic contact force on a single spherical or conical asperity during rolling of the tyre is then measured. The relationship between the maximum force and the height of the asperity is consistent with theoretical contact laws. The contact duration on the asperity is inversely proportional to the speed. The contact calculations based on an elastic half-space assumption lead to a proper estimation of the maximum force measured on high asperity heights, but not on low asperity heights. The dissymmetry of the force time signal is well modelled by introducing the viscoelasticity in the model. The dynamic contact forces measured between the tyre and several asperities of simple shapes confirm the previous results, demonstrating the quasistatic nature of the rolling contact. However, the calculated forces are underestimated at the edges of the contact area, showing a limitation of the half-space assumption to describe the tyre structure
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Aldalati, Rami. "Conception des chaussées en béton bitumineux sous l’effet des conditions climatiques : application au phénomène du gel." Thesis, Lille 1, 2014. http://www.theses.fr/2014LIL10024/document.

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Abstract:
Les chaussées à revêtement souple en béton bitumineux sont largement utilisées dans la construction routière. La conception de ces chaussées doit prendre en compte le comportement des matériaux utilisés, le chargement du trafic et les conditions climatiques.Dans les zones soumises au phénomène de gel, il est primordial de prendre en compte ce phénomène dans la conception des chaussées, leur maintenance et réhabilitation. En effet, ce phénomène peut causer de graves dommages aux chaussées, qui apparaissaient sous forme de fissures ou de déformations excessives. Le présent travail a pour but d’étudier le comportement des chaussées en béton bitumineux sous l’effet couplé du gel et du trafic :Le premier chapitre comporte une synthèse bibliographique des travaux réalisés sur le phénomène du gel-dégel dans les chaussées.Le second chapitre est consacré à la modélisation numérique du phénomène du gel dans les sols traités comme un milieu poreux tri-phasique. Il présente la formulation mathématique de ce problème couplé et sa résolution numérique à l’aide d’une modélisation par différences finies.Le dernier chapitre présente une analyse par éléments finis de la réponse mécanique d’une chaussée au phénomène du gel et du chargement du trafic. L’analyse est menée à l’aide d’une approche simplifiée qui comprend deux étapes: 1) elle consiste à résoudre le problème du gel à l’aide d’une modélisation par différences finies. 2) elle consiste dans la résolution, à l’aide de la méthode des éléments finis, d’un problème mécanique en prenant en compte les chargements d’origine mécanique et le champ de température déterminé d’après l’approche présentée dans le second chapitre<br>Flexible asphalt pavements are widely used in road construction. The design of these roads must take into account the behavior of the materials, traffic loading and weather conditions. In areas subjected to the freezing phenomenon, it is essential to take this phenomenon into account in pavement design, maintenance and rehabilitation. In fact, it can cause significant damages to roads, which appear as cracks or excessive deformations. The present work aims at analysis of the behavior of asphalt pavements subjected both freezing and traffic : The first chapter includes a literature review of researches conducted on the phenomenon of freezing effects in pavements. The second chapter is dedicated to the numerical modeling of the freezing phenomenon in soils treated as a tri-phasic porous medium. It presents the mathematical formulation of the coupled problem and its numerical solution using the finite difference method.The final chapter presents a finite element analysis of the pavement mechanical response to the phenomenon of freezing and traffic loading. This analysis is performed with a simplified approach that includes two steps: 1) it concerns solving the problem of freezing using a finite difference modeling. 2) it consists of the resolution, by the finite element method, of a mechanical problem considering the mechanical loads and the temperature effect
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Piette, Coudol Frédérick. "Modélisation et simulation de la tenue aux chocs des talons de chaussure femme." Chambéry, 2006. http://www.theses.fr/2006CHAMS001.

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Abstract:
Afin de satisfaire la qualité du produit, CTC effectue différents tests sur les chaussures. Dans le cas des chaussures femmes, une machine d'essai de chocs permet de tester, à la fois, la résistance d'un talon et la fixation de ce dernier à la semelle. Cependant, la mise au point de nouvelles géométries de talon, jusqu'au test de contrôle final, est très longue et coûteuse. CTC souhaite donc développer des méthodes de conception de talon plus performantes, capables de réduire les cycles de conception. L'objectif de ce travail est de modéliser et simuler cet essai de chocs sur les talons. Après une étude bibliographique sur les polymères, des essais expérimentaux ont été réalisés sur éprouvettes et sur structures. Des mesures locales de champs cinématiques et thermiques ont permis une meilleure identification du modèle de comportement. Le modèle numérique de l'essai de choc reprend les caractéristiques de la machine d'essai obtenues après instrumentation. La modélisation est validée par une comparaison entre les résultats numériques et expérimentaux portant sur des données telles que l'effort, le déplacement et les variations de température. Les résultats obtenus sont en accord avec l'expérience. La fixation semelle/talon est aussi étudiée. Une méthode, basée sur l'équilibre statique du talon, est développée. Elle permet de déterminer la configuration et le nombre d'éléments de fixation nécessaire pour obtenir une bonne fixation. L'inconnu de cette méthode est l'effort à appliquer dans le calcul statique, ce dernier est déterminé par une simulation reprenant la géométrie de la semelle et du talon<br>Ln order to satisfy the product quality, CTC carries out various tests on the shoes. Ln the case of women shoes, a testing machine of shocks makes possible to test, at the same time, the resistance of a heel and fixing of this sole with the heel. However, the development of new heel geometries, until the final test of control, is very long and expensive. CTC thus wishes to develop methods of heel design more powerful, able to reduce the design cycles. The objective of this work is to model and simulate this impact test on the heels. After a bibliographical study on polymers, experimental tests were realized on test-pieces and structures. Local measurements of kinematics and thermals fields allowed a better identification of the behaviour model. The digital model of the impact test takes the characteristics of the testing machine obtained after instrumentation. Modelling is validated by a comparison between the numerical and experimental results relating to data such as the effort, the displacement and the temperature variations. The results obtained are in agreement with the experiment. Sole/heel fixing is also studied. A method, based on the static balance of the heel, is developed. It makes possible to determine the configuration and the number of fasteners necessary to obtain a good fixing. The unknown of this method is the effort to be applied in static calculation, this last is determined by simulation taking again the geometry of the sole and the heel
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Zdiri, Mustapha. "Etude de formulation et de comportement mécanique des Bétons Compactés au Rouleau (BCR) : Applications routières - Cas des matériaux de gisements locaux." Artois, 2008. http://www.theses.fr/2008ARTO0202.

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Abstract:
Le présent travail de recherche comporte une étude sur le Béton Compacté au Rouleau (BCR) en vue d'une application en technique routière et en utilisant des matériaux de gisements locaux avec la spécificité d’un faible dosage en ciment. L'étude a traité le problème de formulation à travers les méthodes graphiques, semi-empiriques et le Modèle d'Empilement Compressible MEC. On a introduit aussi dans ce travail, l’utilisation des granulats spéciaux du type Sidérite et l'addition des adjuvants dans la formulation du BCR. La rhéologie du BCR frais et la sensibilité de ce mélange au phénomène de densification ont été étudiées en proposant une nouvelle approche basée sur la Compactabilité pour la prédiction de la rhéologie de ce matériau. La caractérisation du BCR durci a été effectuée moyennant des mesures expérimentales de résistances et de modules élastiques E ainsi que des essais ultrasoniques. Les résultats expérimentaux sont comparés avec ceux obtenus par des prédictions à travers des modèles tels que ceux de Feret-De Larrard-Tondat, ACI, Ouellet et Oluokun. Certains modèles sont jugés fiables pour la formulation et les prédictions des résistances du BCR par contre nous avons proposé d'autres qui sont adaptés à ce mélange et à ces composants. Une modélisation en 3D d'une chaussée rigide en BCR, en utilisant le code de calcul par éléments finis "Abaqus 6. 7", a été effectuée en introduisant à ce code la loi de comportement correspondant de ce matériau. Cette modélisation a été faite pour plusieurs cas de chargements sur des dalles en BCR. Une convergence a été déduite entre les résultats obtenus, de la répartition en 3D des contraintes et des déformations dans les dalles de BCR et ceux obtenus par les autres méthodes 2D telles que celles de Westergaard, d'Ioannides et al<br>This research work presents a study of the Roller Compacted Concrete (RCC) for an application in road engineering. The RCC was prepared using materials of local quarries with the specificity of a low cement proportioning. The study dealt with the formulation problem through graphics, semi-empirical methods and the Compressible Packing Model “CPM”. We introduced also, into this work, the use of the special aggregates type Siderite and the addition of the admixtures in the formulation of the RCC. The rheology of the fresh RCC and the sensitivity of this mixture to the compaction phenomenon were studied by proposing a new approach, based on Compactability, for the prediction of this material rheology. The characterization of the hardened RCC was carried out by experimental measurements of strengths and elastic modules E as well as ultrasonic tests. The experimental results were compared with those obtained by predictions through models like those of Feret-De Larrard-Tondat, ACI, Ouellet and Oluokun. Some models were considered to be reliable for the formulation and the predictions of the RCC strengths. However, we proposed others models which were adapted to this mixture and their components. A 3D modelling of a rigid RCC pavement, using the computer code of finite elements "Abaqus 6. 7" was achieved by introducing to this code the behaviour law corresponding to this material. This modelling was made for several cases of loadings on RCC slabs. A convergence was deduced between the results obtained, of the distribution in 3D of the stresses and of the deformations in the RCC slabs and those obtained by the other 2D methods such as that of Westergaard, of Ioannides et al
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Kara, Khaled Mohamed. "Etude d’un dispositif de dépollution des eaux pluviales en amont des réseaux d’assainissement : expérimentations et modélisation." Thesis, Lille 1, 2011. http://www.theses.fr/2011LIL10083/document.

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Abstract:
Des études fondées sur l’expérimentation et le retour d’expérience ont montré que les techniques alternatives en assainissement pluvial pouvaient constituer de bons systèmes de dépollution selon leur fonction et leurs caractéristiques.La capacité de dépollution de ces techniques peut entraîner cependant des conséquences susceptibles de menacer la durabilité de la structure. Afin de garantir leur durée de vie et de maintenir leur capacité de stockage et de dépollution, un dispositif de prétraitement par filtration des eaux pluviales a été développé. Il repose sur des principes de simplicité de mise en œuvre et d’entretien, et consiste en une bouche d’injection dérivée d’un modèle commercial de bouche d’égout à décantation équipée d’un filtre amovible.L’objectif de cette thèse est d’étudier en détail le fonctionnement du dispositif et de quantifier son efficacité en termes de dépollution des eaux pluviales ainsi que sa capacité hydraulique. Elle consiste en des expérimentations en laboratoire sur maquette, des expérimentations in situ, et de la modélisation numérique. En expérimentation sur maquette, nous avons testé premièrement le dispositif placé en amont d’une chaussée réservoir en simulant des séries d’événements pluviaux et des pollutions en MES. Les résultats ont montré une efficacité de coupure du filtre de l'ordre de 15 à 20 % pour la granulométrie étudiée (inférieure à 200 µm). Nous avons ensuite étudié le dispositif avec différents types de filtres vis à vis des MES et de l’huile de Colza en simulation d’un hydrocarbure.En expérimentation in situ, nous avons étudié le rendement de la bouche d’injection munie d’un filtre ADOPTA en conditions réelles sur trois sites expérimentaux, qui différent selon leur trafic, en établissant des bilans de pollution « DCO, MES, HCT, Plomb, Zinc, Cuivre et Cadmium » en amont et en aval du dispositif. Les résultats ont montré un bon fonctionnement hydraulique du dispositif et un abaissement de la charge polluante en matières en suspension lors des pluies de faible intensité. Pour la modélisation numérique, nous avons utilisé un code de calcul commercial pour simuler l’écoulement et le transport solide dans la bouche d’injection sans filtre<br>Studies based on experimentation have shown that Best Management Practices (BMP) (alternative techniques) in urban storm drainage represent an efficient way to retain pollution according to their functions and characteristics. But the pollution retention capacity of these techniques (BMP) could cause harmful consequences for the structure. To ensure the durability of these techniques and keep their storage capacity and pollution retention capacity, a device for filtration of storm water was developed called “injection inlet”. This device is simple for implementation and maintenance; it is a commercial developed model of a catch pit equipped with a removable filterThe aims of this work are to study the pollution retention capacity of this device with its hydraulic capacity. The work is based on experimental study in laboratory and in site, in addition with numerical modelling.For the first experimental study, we work on a model in laboratory where the device is placed in the upstream of the reservoir structure. We simulate the storms and the Total Suspended Solids (TSS) injection. The results shown that the filter has a capacity to remove pollution between 15 and 20% for the particles whose size is smaller than 200 µm, and then we tested retention capacity of several types of filters towards TSS and hydrocarbons, and their hydraulic capacity.In three different sites presenting different traffic conditions, we studied the performance of the device (injection inlet or catch pit) with the filter ADOPTA in real conditions, by measurement of « COD, TSS, THC, Pb, Zn, Cd and Cu» in upstream and downstream of the device, The results have shown a good hydraulic capacity and a decrease of the pollution load of suspended solids with small rains. For numerical modeling, we used commercial software to simulate the flows and the sediment transport in device without filter
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Cantot, Justine. "Contribution à l’étude de la tenue à l’eau des enrobés : Approche expérimentale multi échelle en laboratoire, d’un système modèle aux mélanges compactés." Thesis, Ecole centrale de Nantes, 2019. http://www.theses.fr/2019ECDN0009.

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Abstract:
Les performances des matériaux routiers se dégradent dans le temps sous l’effet des sollicitations mécaniques et environnementales. Parmi les facteurs influents, l’eau apparait comme l’un des éléments principaux impliqués dans les mécanismes de dégradation en provoquant une décohésion progressive du matériau. Les essais normalisés disponibles en France et à l’International permettant d’évaluer en laboratoire le comportement du mélange en présence d’eau peinent à prédire son comportement sur site. Il apparait donc nécessaire de comprendre plus fondamentalement l’évolution du matériau en présence d’eau pour prédire et prévenir de l’action de l’eau. A l’inverse du mouillage, le démouillage est défini comme le retrait du film de bitume à la surface du granulat. Il pourrait être à l’origine de la dégradation des matériaux routiers en présence d’eau. Une méthodologie expérimentale a été développée pour caractériser le phénomène de démouillage à partir d’un système modèle bitume/granulat. De plus, des essais normalisés ont été réalisés sur des mélanges foisonnés et compactés. Les protocoles expérimentaux des essais se différencient par le mode de conditionnement et le type de sollicitation mécanique. Les avantages et les limites des différents essais sont exposés. Les différents modes de dégradation identifiés ont été interprétés à la lumière des connaissances acquises lors de l’étude du démouillage de systèmes modèles. Ce travail a également permis de définir le pouvoir discriminant des essais et de sélectionner les plus pertinents pour évaluer l’impact de différents paramètres de formulation sur la durabilité des enrobés bitumineux en présence d’eau et notamment l’additivation chimique du bitume<br>Performance of asphalts pavement are lowered under mechanical and environmental loadings. Among influent factors, water appears to be one of the major element leading to deterioration of the material cohesion. Numerous test in the world are available to evaluate moisture damage in laboratory. However, most of them show poor correlation with field performances. A fundamental understanding is still needed to predict and prevent its effects.Contrary to wetting, stripping is defined as the shrinkage of the bitumen on aggregate surface. It could be one of the road pavement materials moisture damage mechanisms in presence of water. An experimental method was used to characterize the stripping kinetic using a model bitumen/aggregate interface. Additionally, standardized laboratory tests were carried out on loose and compacted mixes. Experimental procedures vary from one to another regarding conditioning process and mechanical loading types. Advantages and limits of these test methods are exposed. Different moisture damage mechanism have been identified using the acquired knowledge from the stripping evaluation on model system. This work also allow to evaluate the discriminating power of test methods. It allows to select the most relevant one able to evaluate several parameter influences on material durability in presence of water,in particular the chemical additivation of bitumen
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Mhanna, Mohannad. "Analyse des vibrations induites par le trafic routier et étude de l’efficacité des systèmes de réduction de ces vibrations." Thesis, Lille 1, 2012. http://www.theses.fr/2012LIL10055/document.

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Abstract:
Les vibrations induites par le trafic routier, en particulier les bus et les véhicules lourds, constituent une préoccupation majeure en zone urbaine. L’étude des vibrations routières est complexe, car elle exige de prendre en compte plusieurs aspects tels que : la modélisation du véhicule, l’interaction entre le véhicule et la chaussée et la propagation des ondes en champs libres ou dans une structure avoisinantes. Le présent travail a pour but d’étudier les vibrations induites par la circulation en vue d’estimer leurs impacts sur l’environnement. L’étude est effectuée par une modélisation numérique tridimensionnelle en différences finies. Le modèle proposé prend en compte les caractéristiques mécaniques du véhicule, l’interaction entre le véhicule et les différents types de chaussées et la vitesse du véhicule. Ce modèle est validé sur des mesures in situ. En plus, on présente des mesures effectuées en coopération avec CETE-NORD PICARDIE sur une méthode d’isolation. L’efficacité de plusieurs dispositifs d’isolation généralement étudiés dans la littérature est analysée. Ces dispositifs comportent : les tranchées, les blocs en surface et les blocs enterrés (WIBs)<br>Traffic induced Vibrations, especially by buses and heavy vehicles are a major concern in urban areas. The study of traffic vibrations is complex because it requires taking into account several aspects such as: vehicle modeling, the interaction between the vehicle and the road pavement and the wave propagation in free field or in a neighboring structure. The present work aims to study the vibrations induced by traffic in order to estimate their impact on the environment. The study was conducted by a three-dimensional numerical modeling in finite differences. The proposed model takes into account the mechanical characteristics of the vehicle, the interaction between the vehicle and the various types of road pavement and the vehicle speed. This model is validated by in situ measurements. In addition, we present measurements realized in cooperation with CETE North Picardy on an isolation method. The effectiveness of various isolation devices usually studied in the literature is analyzed. These devices include the trench barriers, the heavy surface blocks and the wave impeding blocks (WIBs)
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Lamothe, Sébastien. "Endommagement d'un enrobé bitumineux partiellement saturé en eau ou en saumure soumis à des sollicitations cycliques de gel-dégel et mécaniques." Thesis, Vaulx-en-Velin, Ecole nationale des travaux publics, 2014. http://www.theses.fr/2014ENTP0008/document.

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Abstract:
Au Québec, lors de la période de gel et dégel, l’enrobé bitumineux, constituant le revêtement de la chaussée, est soumis à des conditions sévères qui le dégradent. Ces conditions sont : précipitations de pluie et fontes de neige générant une saturation partielle du matériau, présence de sel déverglaçant, passages de véhicule lourd sollicitant mécaniquement le matériau, variations de températures engendrant la création de déformations et de contraintes au sein du revêtement, et présence de cycles de gel-dégel.A cet effet, la revue de la littérature porte sur l’étude : des conditions sévères (sollicitations mécaniques, climatiques, hydriques et chimiques), et des caractéristiques physiques de l’enrobé qui affectent sa durabilité, ses comportements mécaniques (viscoélastique linéaire et en fatigue) et thermomécaniques (coefficient de dilatation-contraction thermique).Notamment, un programme expérimental de laboratoire a été réalisé en vue de vérifier l’influence de ces conditions sévères sur la dégradation et le comportement de l’enrobé. Premièrement, des essais thermiques, incluant des cycles de gel et dégel, ont été réalisés sur des éprouvettes d’enrobé à l’état sec et partiellement saturé en eau ou en saumures. Les éprouvettes sont instrumentées d’une jauge axiale et de deux thermocouples. L’éprouvette partiellement saturée en eau, comparativement à celles partiellement saturées en saumures, est soumise à des dilatations et des contractions nettement plus importantes lors de la formation et la fonte de la glace. De +10 à +23°C, les coefficients de dilatation linéique des éprouvettes partiellement saturées sont assez similaires, mais supérieurs à celui de l’enrobé à l’état sec, ce qui implique que l’enrobé partiellement saturé se contracte et se dilate un peu plus que celui a l’état sec à ces températures.Deuxièmement, les éprouvettes ont été soumises à des essais mécaniques, de module complexe, afin d’évaluer l’évolution de leur endommagement suite aux cycles de gel et dégel. Les résultats des essais et du modèle rhéologique 2S2P1D ont été utilisés afin de simuler le comportement de l’enrobé selon les divers états. Au fil des cycles de gel et dégel, un endommagement est observable pour l’ensemble des éprouvettes, mais nettement supérieur pour l’éprouvette partiellement saturée en eau. De plus, pour les éprouvettes partiellement saturées, un comportement distinct est observable en dessous et au-dessus de la température de solidification des liquides.Pour terminer, l’étude du comportement à la fatigue de l’enrobé suivant l’état sec et partiellement saturé en eau est réalisée. A +10°C et 10Hz, seules des diminutions légères ont été observées au niveau du module (3%) et de la résistance à la fatigue (ɛ6 de 105 vs 109ƒμdef) pour l’enrobé partiellement saturé en eau. Ces faibles diminutions sont attribuables à la faible période d’immersion des éprouvettes d’enrobé dans l’eau, à la faible température de l’eau et de l’essai, à la faible teneur en vides des éprouvettes, au bitume modifié et aux granulats de qualité utilisés<br>During winter and spring in the province of Quebec, hot mix asphalt (HMA) pavement could be subjected to sever conditions over their design life. These conditions are: 1) rainfall and snowmelt, which generates the partial saturation of the HMA, 2) winter maintenance requiring the presence of de-icing salt, which acting chemically on HMA, 3) traffic, which acting mechanically on HMA, and 4) temperature changes and presence of freeze-thaw cycles (FTC) creating thermal stress and deformation (thermo-mechanical coupling) within the pavement, and pressure, within the material, generated by freezing water or brines. More specifically, the literature review of this work focuses on the study of: 1) severe conditions such as climatic, chemical and mechanical solicitations, 2) physical characteristics of HMAthat affect its durability, mechanical properties (viscoelastic and fatigue) and thermomechanical properties (coefficient of thermal contraction).An experimental laboratory program was conducted to verify the influence of these severe conditions on the degradation and behavior of HMA. First, thermal testing (-18 to +23°C), including freeze-thaw cycles (FTC, -18 to +10°C) were performed on samples under dry (D)and partially saturated (PS), with water or brine, states. The samples were instrumented with an axial gauge and two thermocouples. During FTC (-18 to +10°C), sample partially saturated with water, compared to those partially saturated with brines, is subject to expansions and contractions significantly greater during formation and melting of ice. In the temperature range from +10 to +23°C, the linear coefficients of thermal contraction of partially saturated samples are quite similar, but higher than that of HMA in dry state. At such temperature range, this implies that the partially saturated HMA contracts and expands a little more than that in dry state. Secondly, the samples were subjected to mechanical testing.The complex modulus test was performed in order to evaluate the damage of samples due to FTC. The test results and rheological model 2S2P1D were used to simulate the behavior of the HMA according to the various states. Over FTC, damage is observed for all samples, butmuch higher for the PS sample with water. Moreover, for PS samples, a distinct behavior is observable below and above the solidification temperature of the liquid. Finally, the study of the fatigue behavior of HMA under PS, with water, and D states is performed. At +10°C and 10Hz, only slight decreases were observed for complex modulus (3%) and fatigue (ε6 = 105 vs 109μstrain) for HMA partially saturated with water. These small decreases are due to the low period of immersion of samples in water, lowers temperatures of water and test, low void content of the samples, modified bitumen and good aggregates used
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Arrais, Freire Reuber. "Use of fiberglass geogrids to the reinforcement of bituminous mixtures layers." Thesis, Lyon, 2020. http://www.theses.fr/2020LYSET009.

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Abstract:
Cette thèse de doctorat a été développée au Laboratoire de Tribologie et Dynamique des Systèmes (LTDS) de l’Ecole Nationale des Travaux Publics de l’Etat (ENTPE), France. Il faisait partie d'un partenariat entre les sociétés françaises Afitexinov et EIFFAGE. Il a également bénéficié du soutien du programme brésilien de science sans frontières du CNPq. L'objectif de cette étude est de contribuer au développement de nouveaux géosynthétiques structurés pour le renforcement des couches bitumineuses des chaussées, ainsi que de méthodes de dimensionnement transférables vers l’ingénierie. En plus de fournir des informations utiles qui pourraient permettre la proposition d'une nouvelle méthode de conception pour les structures de chaussées renforcées. À cette fin, cinq complexes ont été conçues, quatre à deux couches et une entière, contenant le même type d’enrobé bitumineux quelle que soit la configuration. À partir des plaques à deux couches, trois ont été renforcées par la combinaison de deux géogrilles en fibre de verre (résistance à la traction maximale de 50 et 100 kN/m) avec deux émulsions comme couche d'accrochage (bitume pure et modifié par SBS). La première campagne expérimentale a porté sur la caractérisation du comportement des éprouvettes cylindriques renforcées par géogrille en fibre de verre dans le domaine de petites déformations à l'aide de essais cycliques de traction-compression. Une nouvelle méthode d'analyse d'interface a été proposée pour les essais de module complexes sur les échantillons renforcés par géogrille. D'après les résultats des tests, le comportement d'interface obtenu était viscoélastique linéaire (VEL) et il pourrait être modélisé par le modèle 2S2PD. La deuxième campagne expérimentale a porté sur la caractérisation à la charge de traction axiale monotone. Trois températures ont été combinées avec deux vitesses de déformation pour la caractérisation. Les résultats ont montré que la géogrille n'était pas très mobilisée, peut-être à cause du glissement de l'interface. La troisième campagne expérimentale concernait la caractérisation à la fatigue. Des essais de traction-compression sinusoïdale à 10°C, 10 Hz et à déformation contrôlée à différentes amplitudes ont été effectués. Les différents complexes présentaient une sensibilité distincte à la variation d'amplitude de déformation des courbes de Wöhler. Pour la méthode de dimensionnement française des chaussées, selon le paramètre ε6 obtenu dans ce travail, l'effet de renforcement de la géogrille était négligeable. La quatrième campagne expérimentale a porté sur la caractérisation sur la résistance à la propagation des fissures. L’essai four-point bending notched fracture (FPBNF) a été réalisé sur les échantillons en forme de poutre. Un dispositif de corrélation d'image numérique 3D a été utilisé pour calculer le champ de déformation pendant la propagation de la fissure ainsi que son hauteur. Un plateau de force, proportionnel à la résistance maximale à la traction de la géogrille, a été observé dans les résultats pour les échantillons renforcés grâce à la mobilisation de la géogrille lors de l'essai<br>This doctoral dissertation was developed at the Laboratory of Tribology and Dynamics of Systems (LTDS) at the Ecole Nationale des Travaux Publics de l’Etat (ENTPE), France. It was part of a partnership between the French companies Afitexinov and EIFFAGE Infrastructures. It also had the support of the Brazilian science without borders program from CNPq. The objective of this study is to contribute to the future development of new geosynthetics to the reinforcement of bituminous mixtures. As well as to provide useful information that could allow the proposition of new design method for reinforced pavement structures. To this end, five slab configuration was conceived, four bi-layered and one whole, containing the same type of bituminous mixture regardless of the configuration. From the bi-layered slabs, three were reinforced with the combination of two fiberglass geogrids (50 and 100kN/m maximum tensile strength) with two emulsions as tack coat (bitumen pure and modified by SBS). The last bi-layered slab was unreinforced, containing only emulsion bitumen pure on its interface. The first experimental campaign concerned the characterization of the behavior of cylindrical specimens reinforced by fiberglass geogrid at a small strain domain using cyclic tension-compression tests. A new interface analysis method was proposed for complex modulus tests of specimens reinforced by geogrid. From test results, the interface behavior obtained was linear viscoelastic (LVE) and it could be modelled by 2S2PD model. The second experimental campaign concerned characterization at monotonic axial tension loading. Three temperatures were combined with two strain rates of loading for the tension characterization. The results showed that the geogrid was not highly mobilized possibly due to a slippage in the interface. The third experimental campaign concerned fatigue characterization. Sinusoidal tension-compression tests at 10°C, 10Hz, and controlled strain at different amplitudes were carried out. The different configurations presented distinct susceptibility to strain amplitude variation of Wöhler curves. For the French design method for pavements, according to the parameter ε6 obtained in this work, the geogrid reinforcement effect was negligible. The fourth experimental campaign concerned the crack propagation resistance characterization. Four-point bending notched fracture (FPBNF) test was carried out using beams. 3D Digital Image Correlation device was used to calculate the strain field during the crack propagation as well as its tip. A force plateau, proportional to the geogrid maximum tensile strength, was observed in reinforced results related to the mobilization of the geogrid during the test
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Tran, Duc Thang. "Endommagement des enrobés bitumineux soumis à des cycles de gel / dégel." Thesis, Lyon, 2020. http://www.theses.fr/2020LYSET011.

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Abstract:
Cette thèse s’inscrit dans le cadre d’une collaboration entre l’École Nationale des Travaux Publics de l’État (ENTPE) et l’entreprise EUROVIA au sein du projet national DVDC. Elle contribue aux travaux du sous-thème 1.5, sur les dégradations hivernales, du thème 1 du projet national sur les mécanismes de dégradation des chaussées. Elle s’intéresse à l’endommagement des enrobés bitumineux à l’eau et au gel. Une étude bibliographique sur l’endommagement des enrobés bitumineux à l’eau et au gel a d’abord été réalisée. Après cette étude, deux campagnes expérimentales ont été proposées puis réalisées : une campagne principale et une campagne complémentaire. La campagne complémentaire étudie les évolutions des éprouvettes cylindriques lors des phases de conditionnement avec la saturation en eau, les cycles de gel/dégel et le séchage des éprouvettes sous vide. La campagne principale étudie les effets de la saturation en eau, de cycles de gel/dégel (cycle Freezing/Thaw - FT), de cycles avec réchauffement (cycle Heating/Freezing-HF et cycle Heating /Cooling- HC) sur les matériaux bitumineux non-vieilli et vieilli, dans des domaines de comportement différents. Elle se concentre sur trois grands domaines de comportement : le comportement viscoélastique, le comportement à la fatigue et le couplage thermomécanique. Pour le comportement viscoélastique linéaire (VEL), les éprouvettes soumises à des conditionnements différents ont été étudiées à l’aide de l’essai de module complexe. Le comportement VEL du matériau étudié a été ensuite simulé à l’aide du modèle 2S2P1D (2 Springs, 2 Parabolic elements, 1 Dashpot) développé à l’ENTPE. Le comportement à la fatigue des enrobés bitumineux soumis à 50 cycles FT et à la saturation en eau a été étudié. L’essai de traction-compression en déformation à température contrôlée et à fréquence donnée a été utilisé. Les effets des cycles de gel/dégel et de l’eau ont été analysés en traçant des courbes de fatigue de Wöhler. Un modèle a été proposé pour décrire l’endommagement à la fatigue. Dans le domaine de comportement à basse température, les éprouvettes ont été étudiées à l’aide de l’essai de retrait thermique empêché (TSRST) et de l’essai de retrait thermique libre (TUST). Des analyses ont été réalisées sur la température, la contrainte et aussi la déformation radiale à la rupture. Les résultats obtenus montrent des effets non-significatifs des cycles de gel/dégel et de l’eau sur les enrobés bitumineux pour les domaines étudiés, surtout pour des sollicitations à faible déformation (moins de 120μdef) et à température positive. Cependant, l’effet de l’eau devient dominant et significatif à basse température, en particulier dans l’essai TSRST. Pour un conditionnement avec des cycles intégrant une période de réchauffement (type HF et HC, où la température atteint 50°C), un vieillissement du bitume a été mis en évidence à l’aide des courbes du module complexe normalisé<br>This PhD thesis is part of a collaboration between “l’École Nationale des Travaux Publics de l’État” (ENTPE) and the research center of Eurovia within the national project DVDC. PhD works contribute to the sub-theme 1.5 dealing with winter degradations included in Theme 1 of the national project, on the mechanisms of pavement degradation. PhD thesis studies damages in bituminous mixtures, which might be caused by water and freeze/thaw cycles. A literature review on the effect of water and frost on bituminous mixtures was carried out as a first part of the thesis. After the literature review, two experimental campaigns were proposed and realized: a main campaign and a complementary campaign. The main campaign studies the effects of water saturation, freezing/thaw cycles (FT), thermal cycles with heating (Heating/Freezing-HF cycle and Heating/Cooling- HC cycle) on non-aged and aged bituminous mixtures. It focuses on three main behaviours of bituminous mixture : viscoelastic behaviour, fatigue behaviour and thermomechanical coupling. In the domain of linear viscoelastic behaviour (VEL), the complex module test was performed on a bituminous mixture subjected to different conditions : water conditioning, FT cycles, HF cycles or HC cycles. The VEL behaviour of the tested material was then modeled using the 2S2P1D model (2 Springs, 2 Parabolic elements, 1 Dashpot) developed at ENTPE. The fatigue behaviour of bituminous mixture subjected to 50 FT cycles and water saturation was studied. Sinusoidal loading in controlled axial strain mode was applied at 10 Hz and 10°C. The effects of water saturation and FT conditioning were then analyzed by using the Wöhler fatigue curves. A model was used to simulate the damage evolution. In the low temperature behaviour domain, the specimens were studied by using the Thermal Stress Restrained Specimen Test (TSRST) and Thermal Unstressed Specimen Test (TUST). The temperature, the stress and the radial strain at failure were analyzed to investigate the conditioning effects. The results show a non-significant effect of the FT cycles and water conditioning on the bituminous mixture behaviour, for small strain loading (less than 120μdef) and at positive testing temperature. However, the effect of water conditioning becomes dominant and significant at low temperatures, especially in the TSRST. For the non-aged material conditioned with HF and HC cycles, the aging of the bitumen was observed by using the normalized curves of complex modulus
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Alvarado, patino Nelson Andrey. "Évaluation des performances thermomécaniques des enrobés bitumineux à fort taux de recyclage : Apport du procédé de régénération Fenixfalt." Thesis, Rennes, INSA, 2018. http://www.theses.fr/2018ISAR0021/document.

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Abstract:
Une étude expérimentale a été effectuée sur diverses formules de trois familles d’enrobés bitumineux avec des taux de recyclage variables et la présence ou non de régénérant. La composition des mélanges et le procédé de fabrication ont été élaborés afin d’effectuer une étude comparative. L’enrobage produit des variations des paramètres physico-chimiques des liants telles que la consistance, la température de transition vitreuse, les fractions cristallisables, les taux d’aromatiques et d’asphaltènes ; ces variations sont limitées en présence de régénérant. Lorsque le taux d’AE augmente, la compactibilité et l’orniérage des mélanges diminuent et leur rigidité viscoélastique augmente, mais le régénérant limite ces variations. Globalement, les AE produisent une augmentation de la résistance à la fatigue des formules et un aplatissement des droites de Wöhler. Le régénérant améliore le paramètre de fatigue ɛ6 ; les performances en fatigue augmentent avec la TBA et l’indice colloïdal du liant ainsi qu’avec la diminution de la viscosité de l’enrobé. L’impact favorable d’un taux élevé d’AE et du régénérant sur le trafic admissible a été déterminé suite au dimensionnement d’une structure souple tri-couche. À basse température, la détérioration par les AE de la ductilité en traction et de la température de rupture par retrait empêché se trouvent limitées par le régénérant ; un compromis est cependant à trouver avec la résistance à la fatigue. Les formules régénérées mises en œuvre sur la couche de roulement d’une route départementale ont subi une moindre évolution après six ans de service que les mélanges non régénérés<br>An experimental programme has been performed on three types of bituminous mixes with variable recycling rates and the possible addition of rejuvenator. The mix composition and the production process have been defined in order to perform a comparative analysis. The coating process modifies the physico-chemical parameters of the binders, like consistency, glassy transition temperature, cristallizable moiety, aromatics and asphaltenes rates; the above variations are limited by using the rejuvenator. As the RAP content increases, the compactibility and the rutting of the mixes decrease and the viscoelastic stiffness increases, but the rejuvenation reduces these variations. Globally, RAP increases the fatigue resistance of the mixes and flattens the Wöhler curve. Rejuvenation enhances ɛ6 fatigue parameter; fatigue performances increase with R&amp;B temperature and colloidal index of the binder and as the viscous component of the mixes decreases. The positive impact of a high rate of RAP and of the rejuvenation on the allowable traffic has been evaluated from the structural design of a threelayered pavement. At low temperature, the deterioration of the tension ductility and of the stress restrained failure temperature produced by the RAP, is limited by the rejuvenation; a compromise with the fatigue resistance has to be found. The rejuvenated mixes laid as surface layers on a provincial road have experienced a smaller evolution that non rejuvenated mixes
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Menhour, Lghani. "Synthèse de commandes au volant d'une automobile pour le diagnostic de rupture d'un itinéraire : développement et validation expérimentale." Compiègne, 2010. http://www.theses.fr/2010COMP1915.

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Abstract:
L’objectif de cette thèse, est de développer des lois de commande et un observateur de dévers, pour le diagnostic des situations critiques, cette application est connue sous le nom "diagnostic de rupture d’un itinéraire", elle consiste à identifier la vitesse limite de franchissement d’une infrastructure. Cette vitesse est mise en évidence par un fonctionnement du véhicule dans les zones non-linéaires. L’exploration vers la dynamique limite requière un modèle réaliste d’un véhicule réel. La première phase de ce travail, consiste à concevoir des commandes pour extrapoler le comportement du modèle du véhicule. Plusieurs lois sont proposées et validées, certaine d’entres elles contrôlent le véhicule via l’angle de braquage, d’autres contrôlent le véhicule à la fois via le couple de braquage et le couple de traction à la roue. La deuxième phase est l’estimation du dévers de la chaussée par un observateur à entrée inconnue, ceci dans le but de rendre la trajectoire plus réaliste et de tenir compte des effets de ce dernier sur le comportement dynamique du véhicule. La troisième phase présente l’extrapolation du comportement du véhicule, observé lors d’un passage en sollicitations modérées, vers une perte de contrôle virtuelle, cette extrapolation est réalisée en utilisant plusieurs instances du modèle dynamique exécutées avec des vitesses incrémentées, ces modèles sont pilotés par des lois de commande et couplés à l’observateur du dévers. La dernière phase est consacrée à l’étude et à l’analyse des sorties des modèles extrapolés, en utilisant des critères de détection de la dynamique limite du véhicule. Cette phase permettra la détection des situations dangereuses ou/et l’enrichissement des bases de données routières. Cette étude présente d’importantes phases de validation expérimentale des modèles du véhicule, des lois de commande et de l’observateur en utilisant les données expérimentales du véhicule prototype Peugeot 307 développé par l’INRETS-MA, ainsi que les données expérimentales dévers des véhicules VANI et PALAS2. Ce travail a abouti à la conception des modules (commandes et observateur) opérant en temps réel<br>The aim of this thesis is to develop control laws and road bank angle estimation, for the diagnosis of critical situations, this application is known as "Itinerary Rupture DIagnosis", which aims to evaluate the physical limits of a vehicle negotiating a bend, these limits are highlighted when the vehicle operating in the non-linear areas. The exploration to the limit dynamic requires a realistic model of a real vehicle. The first step of this work, is to design linear and non linear control laws, to extrapolate the behaviour of the vehicle model. Several control laws are proposed and validated, some of them control the vehicle via the steering angle, further at the same time control the vehicle via the steering torque and the wheel traction torque. The second step is dedicated for the estimation of the road bank angle using an unknown input sliding mode observer, this in order to make the trajectory more realistic and take into account the effects of this angle on the dynamic behaviour of the vehicle. The third step presents the speed extrapolation tests, starting from a normal driving situation, towards a virtual loss of control, this extrapolation is performed using several instances of a dynamic model run with incremented speeds, these models are controlled by control laws and coupled with road bank angle observer. The last step is devoted to the study and analysis of extrapolated output models, using detection criteria on the limit vehicle dynamics. This phase will allow the detection of dangerous situations and/or save them in the accident road databases. This study provides an important experimental validation phases of the vehicle models, control laws and observer. This validation is performed using experimental data acquired by prototype vehicle Peugeot 307 developed by INRETS-MA, and the bank angle experimental data of the two vehicles VANI and PALAS2. This work led to the design of modules (commands and observer) operating in real time
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Tao, Zui. "Autonomous road vehicles localization using satellites, lane markings and vision." Thesis, Compiègne, 2016. http://www.theses.fr/2016COMP2261/document.

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Abstract:
L'estimation de la pose (position et l'attitude) en temps réel est une fonction clé pour les véhicules autonomes routiers. Cette thèse vise à étudier des systèmes de localisation pour ces véhicules en utilisant des capteurs automobiles à faible coût. Trois types de capteurs sont considérés : des capteurs à l'estime qui existent déjà dans les automobiles modernes, des récepteurs GNSS mono-fréquence avec antenne patch et une caméra de détection de la voie regardant vers l’avant. Les cartes très précises sont également des composants clés pour la navigation des véhicules autonomes. Dans ce travail, une carte de marquage de voies avec une précision de l’ordre du décimètre est considérée. Le problème de la localisation est étudié dans un repère de travail local Est-Nord-Haut. En effet, les sorties du système de localisation sont utilisées en temps réel comme entrées dans un planificateur de trajectoire et un contrôleur de mouvement pour faire en sorte qu’un véhicule soit capable d'évoluer au volant de façon autonome à faible vitesse avec personne à bord. Ceci permet de développer des applications de voiturier autonome aussi appelées « valet de parking ». L'utilisation d'une caméra de détection de voie rend possible l’exploitation des informations de marquage de voie stockées dans une carte géoréférencée. Un module de détection de marquage détecte la voie hôte du véhicule et fournit la distance latérale entre le marquage de voie détecté et le véhicule. La caméra est également capable d'identifier le type des marquages détectés au sol (par exemple, de type continu ou pointillé). Comme la caméra donne des mesures relatives, une étape importante consiste à relier les mesures à l'état du véhicule. Un modèle d'observation raffiné de la caméra est proposé. Il exprime les mesures métriques de la caméra en fonction du vecteur d'état du véhicule et des paramètres des marquages au sol détectés. Cependant, l'utilisation seule d'une caméra a des limites. Par exemple, les marquages des voies peuvent être absents dans certaines parties de la zone de navigation et la caméra ne parvient pas toujours à détecter les marquages au sol, en particulier, dans les zones d’intersection. Un récepteur GNSS, qui est obligatoire pour le démarrage à froid, peut également être utilisé en continu dans le système de localisation multi-capteur du fait qu’il permet de compenser la dérive de l’estime. Les erreurs de positionnement GNSS ne peuvent pas être modélisées simplement comme des bruits blancs, en particulier avec des récepteurs mono-fréquence à faible coût travaillant de manière autonome, en raison des perturbations atmosphériques sur les signaux des satellites et les erreurs d’orbites. Un récepteur GNSS peut également être affecté par de fortes perturbations locales qui sont principalement dues aux multi-trajets. Cette thèse étudie des modèles formeurs de biais d’erreur GNSS qui sont utilisés dans le solveur de localisation en augmentant le vecteur d'état. Une variation brutale due à multi-trajet est considérée comme une valeur aberrante qui doit être rejetée par le filtre. Selon le flux d'informations entre le récepteur GNSS et les autres composants du système de localisation, les architectures de fusion de données sont communément appelées « couplage lâche » (positions et vitesses GNSS) ou « couplage serré » (pseudo-distance et Doppler sur les satellites en vue). Cette thèse étudie les deux approches. En particulier, une approche invariante selon la route est proposée pour gérer une modélisation raffinée de l'erreur GNSS dans l'approche par couplage lâche puisque la caméra ne peut améliorer la performance de localisation que dans la direction latérale de la route<br>Estimating the pose (position and attitude) in real-time is a key function for road autonomous vehicles. This thesis aims at studying vehicle localization performance using low cost automotive sensors. Three kinds of sensors are considered : dead reckoning (DR) sensors that already exist in modern vehicles, mono-frequency GNSS (Global navigation satellite system) receivers with patch antennas and a frontlooking lane detection camera. Highly accurate maps enhanced with road features are also key components for autonomous vehicle navigation. In this work, a lane marking map with decimeter-level accuracy is considered. The localization problem is studied in a local East-North-Up (ENU) working frame. Indeed, the localization outputs are used in real-time as inputs to a path planner and a motion generator to make a valet vehicle able to drive autonomously at low speed with nobody on-board the car. The use of a lane detection camera makes possible to exploit lane marking information stored in the georeferenced map. A lane marking detection module detects the vehicle’s host lane and provides the lateral distance between the detected lane marking and the vehicle. The camera is also able to identify the type of the detected lane markings (e.g., solid or dashed). Since the camera gives relative measurements, the important step is to link the measures with the vehicle’s state. A refined camera observation model is proposed. It expresses the camera metric measurements as a function of the vehicle’s state vector and the parameters of the detected lane markings. However, the use of a camera alone has some limitations. For example, lane markings can be missing in some parts of the navigation area and the camera sometimes fails to detect the lane markings in particular at cross-roads. GNSS, which is mandatory for cold start initialization, can be used also continuously in the multi-sensor localization system as done often when GNSS compensates for the DR drift. GNSS positioning errors can’t be modeled as white noises in particular with low cost mono-frequency receivers working in a standalone way, due to the unknown delays when the satellites signals cross the atmosphere and real-time satellites orbits errors. GNSS can also be affected by strong biases which are mainly due to multipath effect. This thesis studies GNSS biases shaping models that are used in the localization solver by augmenting the state vector. An abrupt bias due to multipath is seen as an outlier that has to be rejected by the filter. Depending on the information flows between the GNSS receiver and the other components of the localization system, data-fusion architectures are commonly referred to as loosely coupled (GNSS fixes and velocities) and tightly coupled (raw pseudoranges and Dopplers for the satellites in view). This thesis investigates both approaches. In particular, a road-invariant approach is proposed to handle a refined modeling of the GNSS error in the loosely coupled approach since the camera can only improve the localization performance in the lateral direction of the road. Finally, this research discusses some map-matching issues for instance when the uncertainty domain of the vehicle state becomes large if the camera is blind. It is challenging in this case to distinguish between different lanes when the camera retrieves lane marking measurements.As many outdoor experiments have been carried out with equipped vehicles, every problem addressed in this thesis is evaluated with real data. The different studied approaches that perform the data fusion of DR, GNSS, camera and lane marking map are compared and several conclusions are drawn on the fusion architecture choice
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