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Academic literature on the topic 'Matériaux granulaires – Propriétés mécaniques'
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Journal articles on the topic "Matériaux granulaires – Propriétés mécaniques"
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Sauret, Alban, Guillaume Saingier, and Pierre Jop. "Érosion et accrétion de matériaux granulaires humides." Reflets de la physique, no. 64 (January 2020): 17–22. http://dx.doi.org/10.1051/refdp/202064017.
Full textAbstract:
Le comportement des matériaux granulaires humides hétérogènes, éléments incontournables de nombreux processus industriels et géophysiques, résiste encore à une modélisation complète. L’interaction des grains avec une phase liquide doit être éclaircie afin d’optimiser les procédés de mélange, notamment la dispersion des grains d’un agrégat cohésif. Modéliser ces interactions permettrait aussi de mieux décrire des éboulements granulaires dont les propriétés mécaniques évoluent avec des variations de teneur en liquide et de répartition spatiale. Des recherches actuelles se tournent vers la compréhension des échanges dans ces matériaux, pour isoler les mécanismes par lesquels des grains se mélangent à un liquide ou à une phase granulaire humide.
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Frossard, Etienne. "La mécanique dissipative des géo-matériaux granulaires et ses applications pratiques en Génie Civil." Revue Française de Géotechnique, no. 167 (2021): 2. http://dx.doi.org/10.1051/geotech/2021007.
Full textAbstract:
L’article, résultant d’un travail de long terme sur la physique des géo-matériaux granulaires et la pratique du génie civil de grandes infrastructures, synthétise une vision nouvelle du comportement mécanique de ces matériaux, à partir d’approches dissipatives micromécaniques originales. Après le contexte et les hypothèses-clé, il présente les aspects essentiels des structures dissipatives induites par la friction de contact élémentaire, associée à des spécificités de mécanique statistique dans ces matériaux en mouvement quasi-statique, et leur expression multi-échelle par des relations tensorielles fortes : les équations de la dissipation d’énergie résultant de la friction. Sur cette base, est ensuite établi un large ensemble de propriétés pratiques d’usage général en génie civil, incluant : le critère de rupture, le couplage résistance au cisaillement/variations de volume, la compaction cyclique, l’équilibre géostatique « au repos »… Bien que l’essentiel de l’article soit focalisé sur les caractères induits par la friction de contact, une dernière section présente d’autres propriétés-clé induites par la rupture des granulats, autre processus dissipatif après la friction de contact. Ces propriétés incluent des incidences explicites sur les effets d’échelle dans le comportement structural d’ouvrages, vérifiées sur de grands ouvrages.
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Bilodeau, Jean-Pascal, Guy Doré, and Pascale Pierre. "Optimisation de la granulométrie des matériaux granulaires de fondation des chaussées." Canadian Journal of Civil Engineering 37, no. 10 (October 2010): 1350–62. http://dx.doi.org/10.1139/l10-083.
Full textAbstract:
Les matériaux granulaires de fondations de chaussées jouent un rôle structural important mais sont aussi affectés par l’environnement. La granulométrie et la source de granulats vont changer la façon dont ces matériaux réagissent à ces sollicitations. Cette étude cherche donc à évaluer la performance globale des matériaux granulaires face aux contraintes mécanique et environnementale. Le module réversible, la déformation permanente, la gélivité et la conductivité hydraulique ont été mesurés pour six granulométries et trois sources. Les résultats montrent l’effet significatif de la granulométrie et de la source dans le contexte d’un fuseau granulaire et permettent de suggérer des fenêtres de performance granulométrique adaptées à des contextes de performance typiques. Ces effets de la granulométrie et de la source peuvent atteindre des facteurs 14 et 7 d’un point de sensibilité aux contraintes environnementales et des facteurs 3 et 2,5 d’un point de vue de la sensibilité aux contraintes mécaniques.
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Castaing, J., and A. Dominguez Rodriguez. "Dislocations et propriétés mécaniques des matériaux céramiques : Quelques problèmes." Journal de Physique III 5, no. 11 (November 1995): 1787–93. http://dx.doi.org/10.1051/jp3:1995225.
Full text
5
Koadri, Zainate, Azzedine Benyahia, Nadir Deghfel, Kamel Belmokre, Brahim Nouibat, and Ali Redjem. "Étude de l’effet du temps de traitement alcalin de fibres palmier sur le comportement mécanique des matériaux à base d’argile rouge de la région de M’sila." Matériaux & Techniques 107, no. 4 (2019): 404. http://dx.doi.org/10.1051/mattech/2019031.
Full textAbstract:
Ce travail s’inscrit dans le développement de matériaux locaux, telle que la fibre végétale (fibre de palmier) et l’argile rouge du sud Algérien, largement utilisées dans la préparation des briques, comme matériaux de construction rurale. Les fibres végétales possèdent des propriétés très intéressantes, elles sont : renouvelables, biodégradables et le rapport coût/légèreté faible. Leurs propriétés mécaniques sont très importantes. Cependant, le problème prédominant dans ce type de matériaux composites est la faible adhésion de l’interface matrice-fibre, attribuée probablement, à la nature de la surface et au caractère hydrophobe des fibres naturelles, conduisant ainsi, à des propriétés mécaniques faibles pour le composite envisagé. Le but de cette étude consiste à traiter la fibre de palmier par une solution basique d’hydroxyde de sodium (NaOH 4 % [m/v]) durant des périodes variables : 3, 7, 24 et 48 heures, afin d’améliorer l’adhésion interfaciale. Les résultats obtenus à partir des essais réalisés sur le composite renforcé par les fibres de palmier traitées durant 7 h ont montré une nette augmentation quant à la résistance, à la flexion et à la compression ; cette croissance est respectivement de l’ordre de 57 et 60 %, comparativement au composite renforcé par les fibres non traitées. On peut déduire que les fibres de palmier peuvent être considérées comme l’un des matériaux appropriés pour le renforcement de l’argile.
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Ben Salk, S., E. Pallecchi, V. Hoel, and H. Happy. "Croissance et caractérisation de graphène au Pôle CNFM de Lille." J3eA 18 (2019): 1003. http://dx.doi.org/10.1051/j3ea/20191003.
Full textAbstract:
Le graphène en particulier, et les matériaux 2D en général, sont une nouvelle filière de matériaux aux propriétés physiques très intéressantes. Leurs propriétés électroniques, thermiques et mécaniques en font des matériaux de choix pour de nombreuses applications, dans les domaines aussi que les technologies de l’information et de la communication, la santé, l’énergie, le transport. Compte tenu des potentialités de ces matériaux, de nombreux grands programmes de recherche se sont développés au niveau international, pour étudier ces matériaux, et bénéficier des innovations qui en découleraient pour le développement de nouveaux emplois et de nouvelles richesses. Sur le plan de la formation, avec le soutien du GIP CNFM et de l’IDEFI FINMINA obtenu par le réseau du CNFM, le pôle CNFM de Lille s’est doté de nouveaux équipements qui permettent d’explorer, d’analyser, et de fabriquer des composants et systèmes avec ces matériaux 2D. Il s’agit notamment d’un four de croissance de graphène, d’un spectromètre Raman permettant de caractériser les matériaux 2D, du développement d’un système de transfert du graphène sur un matériau hôte. Cette communication va présenter la méthodologies mise en place, pour sensibiliser les étudiants du master 2 sur la manipulation de ces nouveaux matériaux.
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Serifou, Mamery Adama, Obre Sery Paul Jolissaint, Bleh Raoul Kouassi, and Emeruwa Edjikémé. "Analyse physico-mécanique d’un composite paille de riz/ciment." Matériaux & Techniques 108, no. 2 (2020): 208. http://dx.doi.org/10.1051/mattech/2020024.
Full textAbstract:
En raison des nombreux avantages qu’offrent les fibres végétales, elles sont de plus en plus utilisées pour la production de matériaux composites notamment dans le domaine de la construction. Le riz est la céréale la plus consommée dans le monde pour l’alimentation humaine. Sa production engendre des quantités importantes de paille qui sont peu ou pas valorisées d’où le besoin d’en faire un renfort dans les matériaux cimentaires. À travers cette étude, des composites de pailles de riz (PDR) / ciment ont été élaborés avec différentes teneurs en paille. Des essais mécaniques et physiques ont été réalisés à différents âges pour en évaluer les performances. Il en ressort que l’incorporation de 1 à 5 % de PDR induit une réduction des propriétés physiques et mécaniques des composites et provoquent un retard de prise du ciment. Cela a pour cause la grande absorption d’eau des pailles et leur faible adhésion avec la matrice cimentaire. Par ailleurs on assiste à l’allègement des composites grâce à l’introduction d’air occlus. Cette étude constitue la première étape de toute une série. Elle a permis de comprendre le comportement des PDR vis-à-vis du ciment. Les perspectives visent l’optimisation des propriétés mécaniques et physiques du matériau à travers l’incorporation de granulats.
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Kossman, Stephania, Didier Chicot, and Alain Iost. "Indentation instrumentée multi-échelles appliquée à l’étude des matériaux massifs métalliques." Matériaux & Techniques 105, no. 1 (2017): 104. http://dx.doi.org/10.1051/mattech/2017007.
Full textAbstract:
L’essai d’indentation instrumentée est une technique très utilisée car elle permet d’estimer les propriétés mécaniques des matériaux comme la dureté et le module de Young. Cette étude sur l’indentation multi-échelles (de 5 mN à 2 kN) a été réalisée sur des matériaux métalliques massifs (acier, acier inoxydable et aluminium) avec trois instruments : nano, micro et macro indenteurs, et différents types d’essais : classique, CSM et multicyclique. Nous avons constaté que, pour estimer les propriétés mécaniques, il est nécessaire de prendre en compte la correction du défaut de pointe et aussi de la complaisance du bâti quelle que soit l’échelle de mesure, et donc quelle que soit la conception de l’instrument pour la mesure du déplacement. Dans ces conditions, en considérant ces corrections, le module de Young reste quasi constant dans tout le domaine de force étudié (<12 %), et est donc à ce titre une propriété intrinsèque. Par contre, la dureté décroit lorsque la charge augmente, ce qui est classiquement attribué à l’effet de taille en indentation, mais qui peut aussi être imputé au mode de déformation autour de l’empreinte, au bourrelet prédominant (pile-up) pour les échantillons en acier et aluminium, et à la déflection des faces (sink-in) pour l’acier inoxydable.
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Cordelle, Aurélie, Monssef Drissi-Habti, and Aaron Forster. "Effets de l’irradiation aux UV sur les propriétés mécaniques des matériaux composites polymères." Revue des composites et des matériaux avancés 23, no. 2 (August 31, 2013): 295–309. http://dx.doi.org/10.3166/rcma.23.295-309.
Full text
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Djoudi, Tarek, Mabrouk Hecini, Daniel Scida, Youcef Djebloun, and Belhi Guerira. "Caractérisation physique et mécanique du bois et des fibres issus d’une palme mûre de palmier dattier." Matériaux & Techniques 106, no. 4 (2018): 403. http://dx.doi.org/10.1051/mattech/2018056.
Full textAbstract:
La disponibilité en quantité importante des sous-produits renouvelable des palmiers dattiers laisse envisager leur utilisation comme renfort dans les matériaux composites et les structures d’isolation. Ceci nécessite la caractérisation physico-mécanique des différentes composantes du palmier. Dans ce contexte, cette étude a été entamée pour la caractérisation d’une composante importante du palmier qui est la palme mûre. La palme étant décomposée essentiellement en deux parties, le Pétiole et le Rachis, la caractérisation a été portée alors sur le bois fibreux et les fibres de ces deux parties. La caractérisation physique concernera la masse volumique des fibres et de la matrice végétale (lignine) ainsi que le taux d’humidité dans les différentes parties de la palme. Les essais mécaniques ont permis de déterminer les caractéristiques mécaniques du bois fibreux et des fibres extraites des deux parties de la palme après le séchage. À l’issue de cette étude, les résultats obtenus montrent l’influence de la position de l’échantillon testé sur les propriétés physico-mécaniques. Ils ont permis également de situer ce type de bois fibreux et ces fibres parmi d’autres résultats de la littérature scientifique et d’envisager de les utiliser dans la mise en œuvre des matériaux composites et dans des éléments d’isolation.
Dissertations / Theses on the topic "Matériaux granulaires – Propriétés mécaniques"
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Bard, Edgar. "Comportement des matériaux granulaires secs et à liant hydrocarbone." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 1993. http://www.theses.fr/1993ECAP0320.
Full textAbstract:
Cette thèse, essentiellement expérimentale, s'inscrit dans le cadre des recherches à finalité industrielles effectuées au laboratoire de mécanique des sols, structures et matériaux de l'École centrale de paris. Le travail présenté est une synthèse de plusieurs années de collaboration avec les sociétés le Carbone Lorraine, Péchiney, Sers Carbone, Sers Graphite, Shell Française, Colas, ainsi que PSA et Metafram. L'étude de divers matériaux polyphasiques est abordé, aussi varies que les sols, les agglomérés de carbone, les bétons bitumineux ou les métaux frittes à forte porosité à base de fibres de fer. Dans la première partie de ce travail, les analogies entre les comportements mécaniques des sables et agrégats et les comportements normalement consolidé et surconsolidé des argiles sont mises en évidence, dans le but de faciliter une modélisation commune de ces matériaux. Cette démarche rend indispensable l'examen détaillé de la fiabilité des résultats expérimentaux utilises pour caractériser ces matériaux. Pour simplifier le contrôle et la cohérence de ces résultats, une méthodologie d'analyse est proposée permettant, le cas échéant, de suggérer les corrections à apporter. Ces recherches ont permis de dégager une logique générale du comportement des matériaux granulaires formes de grains élastiques, sans colle importante entre les grains, aussi bien pour les matériaux pulvérulents que pour les cohérents (non-draines). Par ailleurs, ces recherches ont été élargies en examinant, d'une part, le rôle de la rupture de particules sur la logique précédente et d'autre part, en étudiant le comportement de matériaux granulaires formes de grains ductiles (métaux frittes à forte porosité). Dans la deuxième partie de ce travail, le comportement de matériaux granulaires agglomérés avec des liants hydrocarbonés est étudié, en particulier, les agglomérés de carbone et les bétons bitumineux. On cherche également à dégager une logique de comportement de ces matériaux poly phasiques et à mettre en évidence le rôle des liquides, en séparant l'influence de la mouillabilité et de la viscosité
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Preechawuttipong, Itthichai. "Modélisation du comportement mécanique de matériaux granulaires cohésifs." Montpellier 2, 2002. http://www.theses.fr/2002MON20033.
Full text
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Allemon, Pascal. "Etude du comportement acoustique et vibratoire de matériaux perforés et poreux : application à l'utilisation de matériaux granulaires recyclés dans la fabrication de panneaux absorbants." Artois, 1997. http://www.theses.fr/1998ARTO0201.
Full textAbstract:
Ce travail porte sur le comportement acoustique et vibratoire de matériaux poreux et perforés. Dans la 1ère partie, les différents aspects de la modélisation de la propagation des ondes acoustiques dans les milieux poreux, à matrice rigide, saturés d'air, sont énumérées. Ces modèles sont repris pour traiter et caractériser le comportement acoustique de panneaux multicouches absorbants, à parement perforés. Plusieurs types d'associations "Poreux-Tôle perforée" sont considérés pour mettre en évidence le rôle de chaque constituant. Le cas particulier de résonateurs couplés, constitués uniquement d'un assemblage de tôles perforés, est abordé. Ces différents comportements étant rappelés, des matériaux poreux de remplacement originaux, issus du broyage de matériaux recyclés sont utilisés dans la conception de ces panneaux absorbants à parement perforés. Il est montré que ces matériaux granulaires pulvérulents ont des propriétés acoustiques étroitement liées à la classe granulométrique employée et donc à la répartition de la taille des pores. Ils peuvent, parfois, avantageusement substituer les laines minérales habituellement utilisées. La 2nde partie porte sur l'étude des caractéristiques mécaniques et sur le comportement vibratoire de plaques métalliques perforées. Les constantes élastiques de celles-ci sont calculées à partir de celles de la tôle pleine par le biais de la théorie de Meijers. Le comportement vibratoire de ces tôles peut être prévu. Ceci est confirmé par la confrontation avec les résultats d'une expérience simple : la mesure de l'impédance mécanique ponctuelle d'un disque à bord libre excité en son centre, et par l'observation des déformés, pour différents modes de vibration, sur clichés obtenus par interférométrie holographique par double expositionThe purpose of this work is to study the acoustical behaviour and the vibration response of porous and perforated materials. In this first part, different aspects of the prediction of sound propagation in rigid frame air-saturated porous materials are listed. Then, these models are used to treat and determine the acoustical properties of absorptive multi-layer panels with a perforated facing. Various associations "Porous materials-Perforated metal sheet" are considered to highlight the contribution of each element. The particular case of coupled resonators, only made of several associated perforated metal plates, is tackled. Original porous materials of replacement, issued from crushed recycled materials (tyres, plastic bottles. . . ) are used in the design of these absorptive panels with a perforated facing. It is shown that these pulverulent granular materials, mechanically stronger, have acoustical properties closely linked to the grading class used and consequently to the pore size dsitribution. Incertain cases, they can attractively replace mineral wools commonly used. The second part of this work considers the mechanical characteristics and the vibration behaviour of perforated metal sheets. With the help of Meijers's theory, the elastic constants are calculated from those of the solid plate. Then, the vibration response of these metal sheets can be anticipated. This is confirmed on the one hand, by comparing theoretical results to those obtained from a simple experiment (the measurement of the driving-point impedance of a free boundary circular plate driven at its midpoint) and on the other hand, by observing transverse displacements for different modes of vibration, on photographs obtained by double exposure holographic interferometry
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Chen, Weixia. "Détermination des propriétés thermophysiques de matériaux granulaires." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 1998. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk2/tape17/PQDD_0005/MQ37780.pdf.
Full text
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Kim, Me-Sun. "Étude expérimentale du comportement mécanique des matériaux granulaires sous fortes contraintes." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 1995. http://www.theses.fr/1995ECAP0451.
Full textAbstract:
Des essais œdométriques à la contrainte verticale jusqu’à deux cent cinquante méga pascale et triaxiaux à la contrainte de consolidation jusqu’à soixante mega pascale ont été réalisés pour caractériser un granulat formé de granit concassé et de billes de verre ayant différentes granulométries initiales. Les mesures effectuées à différents niveaux de contrainte et de déformation montrent une évolution progressive de la granulométrie lors des essais triaxiaux et granulométrie avec la déformation. Au cours de ce travail, l’accent a été spécialement mis sur œdométriques. A niveau de contrainte constant, on peut noter une évolution significative de l’influence de la granulométrie initiale sur le comportement des matériaux granulaires, l’écrasement des grains sous fortes contraintes, la dilatance et la contractance sous faibles et fortes contraintes, l’effet de l’énergie apportée lors de ce processus, et l’automatisation des essais
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Daouadji, Ali. "Modélisation de l'influence de la rupture des grains sur le comportement des matériaux granulaires." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 1999. http://www.theses.fr/1999ECAP0630.
Full textAbstract:
Notre étude porte sur la modélisation de l'influence de la rupture des grains sur le comportement des matériaux granulaires. Les applications pratiques concernent les barrages en enrochements de grande hauteur, les pieux de fondation et les tunnels de grande profondeur pour modéliser ce phénomène, nous nous sommes place dans le cadre de la théorie de l'élastoplasticité en nous basant sur le concept d'état critique, et nous avons suppose que cet etat évolue en présence de rupture de grains. Nous avons d'abord réécrit les différentes corrélations utilisées en mécanique des sols dans un cadre formel, ce qui permet de définir plusieurs classes de paramètres et d'apprécier l'influence de l'évolution de certains de ces paramètres sur les paramètres de la loi de comportement. Nous avons ensuite synthétise les principaux résultats expérimentaux qui nous ont servi pour notre modélisation. Nous avons applique cette modélisation à une loi de comportement et nous avons procédé à la simulation d'essais de laboratoire (essais de consolidation isotrope, dométriques et triaxiaux draines de compression) sur une large gamme de contraintes. Ces simulations ont été faites sur des matériaux très différents (un sable calcaire contenant beaucoup de débris de coquillages, un sable quartzique, un granite concasse). Les résultats obtenus sont en bon accord avec les résultats expérimentaux. Nous avons ensuite introduit le modèle dans un code de calculs par éléments finis. Une validation de l'implantation a été faite en simulant la réponse d'essais triaxiaux draines de compression. Nous avons enfin simule la construction par couches d'un remblai en enrochements de grande hauteur que nous avons comparée a la réponse donnée par le modèle n'intégrant pas l'influence de ce phénomène. Nous avons ainsi mis en évidence l'influence de la rupture des grains sur les tassements dont le profil obtenu correspond a ceux retrouves dans la littérature.
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Shojaedin, Mohammadmahdi. "Propriétés mécaniques des matériaux du filtre et de transition du barrage Romaine-3." Master's thesis, Université Laval, 2018. http://hdl.handle.net/20.500.11794/30437.
Full textAbstract:
Les matériaux granulaires contenant des particules grossières sont largement utilisés dans les grands travaux de géotechniques, comme les remblais et les barrages. L'étude du comportement mécanique de ces matériaux nécessite des appareils d'essai à grande échelle, ce qui entraîne des programmes de test coûteux et difficiles à réaliser. Par conséquent, dans la plupart des projets en cours, des échantillons contenant des matériaux à grains fins avec granulométries parallèles et des caractéristiques physiques similaires aux matériaux d'origine sont préparés et les résultats obtenus sont directement utilisés lors de l’analyse et la conception des structures. Cependant, des études récentes ont confirmé que l'effet de la taille des particules provoqué par l'utilisation de cette technique devrait être considéré. Pour améliorer la compréhension de cet effet, dans la première partie de cette étude, l'influence de la taille des particules sur les propriétés mécaniques des matériaux du filtre du barrage Romaine-3 est étudiée à l'aide d'une série d'essais triaxiaux de compression monotone dans des conditions drainées et non drainées ainsi que des essais triaxiaux à chargement répété (RLT). Les résultats des tests drainés et non drainés ont montré qu'il n'y a pas de changement dans la pente des CSL dans l'espace p’-q. Les résultats du test RLT indiquent également que le module chargement-déchargement augmente avec l'augmentation de la taille des particules. De plus, la forme des particules a été identifiée comme l'un des paramètres les plus importants affectant le comportement des matériaux grossiers. Ainsi, la deuxième partie de ce mémoire consiste en des essais triaxiaux drainés et non drainés et des essais RLT sur des matériaux du filtre et de transition, caractérise respectivement avec des particules arrondies et angulaires de différentes tailles, afin d'examiner l'effet de la forme des particules. Les résultats triaxiaux montrent que le rapport de contrainte maximale augmente avec l'augmentation de l'angularité, alors que la comparaison des résultats RLT entre les matériaux arrondis et angulaires ne montre aucune tendance claire345092\u Granular materials containing coarse particles are widely used in the large geotechnical works, such as embankments and dams. The investigation of the mechanical behavior of these materials requires large scale testing apparatus, resulting in costly and difficult testing programs. Therefore, in most of the current projects, the specimens with finer-grained materials having parallel grading and similar physical characteristics to original materials are prepared and the results directly used in the analysis and design of the structures. However, recent studies confirmed that the role of the particle size effect caused by using this technique should be considered. To improve understanding of this effect, in the first part of this study, the influence of particle size on the mechanical properties of filter materials of Romaine-3 dam is investigated through a series of the monotonic compression triaxial tests in the drained and undrained conditions as well as repeated-load triaxial (RLT) tests. The drained and undrained tests results showed that there is no change in the slope of CSLs in q-p’ space. The RLT test results also indicate that the load-unload modulus increases with increasing in particle size. Moreover, the shape of a particle has been identified as one of the most important parameters affecting the behavior of coarse materials. Thus, the second part consists of drained and undrained triaxial and RLT tests on filter and transition materials, having rounded and angular materials respectively, with different sizes in order to examine particle shape effect. The triaxial results show that the maximum stress ratio increases with increasing in the angularity, whereas the comparison of RLT results between the rounded and angular materials does not show any clear trend.
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Troadec, Hervé. "Texture locale et plasticité des matériaux granulaires." Montpellier 2, 2002. http://www.theses.fr/2002MON20119.
Full text
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Gland, Nicolas. "Etude numérique des propriétés mécaniques et des processus de déformation et d'endommagement des matériaux granulaires." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2003. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00006671.
Full textAbstract:
La compréhension des propriétés structurales et mécaniques des assemblages granulaires reste un problème ouvert. La modélisation numérique de ces milieux par Dynamique Moléculaire permet de répondre à certaines interrogations. Tout d'abord, nous étudions les effets des paramètres de mélange sur le degré d'ordre et la distribution des contraintes dans ces arrangements de grains. Ensuite, nous nous intéressons aux propriétés acoustiques de ces milieux, très nonlinéaires comparées aux solides élastiques continus; nos simulations servent à clarifier les déficiences de la Théorie de Milieu Effectif, qui rend partiellement compte de la dépendance en pression des modules élastiques, et elles montrent que la relaxation des grains après une déformation infinitésimale est une composante essentielle du module de cisaillement. Il y a donc un besoin pour une formulation alternative et l'approche traditionnelle élasto-plastique a été remise en cause par des nouveaux modèles. Si l'expérience numérique menée de mesure de la fonction réponse (champ de contrainte généré par une force ponctuelle) montre une remise à l'échelle élastique, elle rend également compte de phénomènes importants de relaxation. Les mécanismes de déformation des matériaux granulaires ont aussi été étudiés en simulant des essais biaxiaux; ils reproduisent qualitativement les données mécaniques classiques (pic de contrainte, transition compaction/dilatance) et aussi la localisation de la déformation; à faible pression, les rotations de grains accommodent la déformation tandis qu'à forte pression, la mobilisation du frottement est plus marquée. Enfin, nous proposons un modèle probabilistique d'endommagement de roches granulaires qui prédit une dépendance de l'endommagement avec à la fois l'hétérogénéité de cimentation et la taille d'échantillon. Ces prédictions sont confirmées par des simulations qui permettent également de mettre en évidence deux régimes d'endommagement successifs, diffus puis concentré en amas.
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Li, Gang. "Etude de l'influence de l'étalement granulométrique sur le comportement mécanique des matériaux granulaires." Ecole centrale de Nantes, 2013. http://www.theses.fr/2013ECDN0014.
Full textAbstract:
Le comportement mécanique des matériaux granulairesdépend non seulement des caractéristiques de ses particules, mais aussi de leur arrangement. Cette thèse vise à étudier l'effet de la granulométrie sur le comportement des matériaux granulaires (assemblages de sphères idéales, sables naturels), en s’appuyant sur des campagnes expérimentales et sur des modélisations discrètes 3D et continues. Les résultats des essais triaxiaux conduits au laboratoire, sur des échantillons de billes de verre ou de sable d’Hostun, mettent en évidence l'effet de la granulométrie, représentée par le coefficient d’uniformité Cu, sur les courbes contrainte-déformation et plus particulièrement sur l'état critique des échantillons : (i) au même indice des vides initial, et pour une même pressionde confinement, l'échantillon avec une distribution granulométriqueétendue présente un comportement plus contractant, (ii) la ligne d'état critique (CSL) se trouve décalée vers le bas dans le plan e-p’ lorsque Cu augmente. Une relation entre la position de la CSL et Cu est établie. De plus, les échantillons constitués du même matériau mais avec des distributions granulométriques différentes atteignent un rapport de contraintes (q/p’) similaire à l’état critique, i. E. Un même angle de frottement à l’état critique. Nous avons également effectué des essais triaxiaux non drainés sur des échantillons de même densité relative et soumis à une même contrainte de confinement initiale. A partir d’analyses du signe du travail du second ordre, on montre que la granulométrie influence significativement l'instabilité en condition non drainée des matériaux granulaires : un coefficient d'uniformité plus grand augmente le potentiel de liquéfaction statique. Le couplage des modélisations et des expérimentations a permis de proposer un relation exponentielle entre les paramètres définissant la position et la pente de la droite d'état critique dans le plan e-p’ et la valeur de Cu. En outre, un modèle élasto-plastique simple représentant l'influence de la granulométrie sur le comportementmécanique des matériaux granulaires a été développé. Des essais triaxiaux de compression drainés et non drainés sur un matériau numérique, des billes de verre et du sable Hostun ont été utiliséspour calibrer et valider le modèle. Toutes les comparaisons entre les résultats expérimentaux (y compris les résultats DEM) et les simulations montrent la capacité du modèle à reproduire avec une bonne précision le comportement mécanique des matériaux granulairesavec différentes granulométriesThe mechanical behavior of granular materials is dependent not only on the characteristics of the particles, but also on their arrangement. The aim of this thesis is to study the grain size distribution effect on granular materials behavior both from idealized spheres to natural soils, using lab experiments and discrete or continuous simulations. Experimental data on glass beads or Hostun sand specimens, as well as 3D discrete simulations, highlight the significant effect of the grain size distribution, represented by the coefficient of uniformity Cu, upon the stress-strain behavior and more especially upon the critical state of the granular specimens: (i) for the same initial void ratio and the same initial confining pressure, the specimen with a wider particle distribution exhibits more contractive behavior in drained tests and (ii) the critical state line is shifted downward inthe e-p’ plane whereas the coefficient of uniformity is increased. A relationship between the location of the CSL and Cu was established. More, specimens with different grain size distributions reach almost the same stress ratio (q/p’) at critical state. In other words, the grain size distribution affects the void ratio at critical state but not the friction angle at critical state. In addition, we performed undrained triaxial tests on samples with similar relative density and under the same initialconfining pressure. Based on the analyses of the sign of the second-order work; the undrained instability of these granular materials was analyzed, demonstrating a significant influence of the GSD: increasing the coefficient of uniformity enhances the static liquefaction potential. Based on both DEM and laboratory testing, an exponential relationship between the parameters defining the position and the slope of the critical state line in the e-p’ plane and Cuvalue was established. A simple elasto-plastic model accounting for the influence of the grain size distribution on the mechanical behavior of granular materials was developed. Drained and undrained triaxial compression tests on DEM material, glass balls and Hostun sand were used to calibrate and validate the model. All comparisons between the experimental results (including DEM results) and the simulations demonstrate the capacity of the model to reproduce with good accuracy the mechanical behavior of granular materials with different grain size distribution
Books on the topic "Matériaux granulaires – Propriétés mécaniques"
1
Berthelot, J. M. Matériaux composites: Comportement mécanique et analyse des structures. Paris: Masson, 1992.
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3
Doubrère, Jean-Claude. Résistance des matériaux: Cours et exercices corrigés. Paris: Eyrolles, 2010.
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4
Hosford, William F. Mechanical behavior of materials. 2nd ed. New York: Cambridge University Press, 2010.
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