Tesis sobre el tema "Poutre élastoplastique"

Théories de la bifurcation en élastoplasticité; flambement élastoplastique d'une poutre en appui simple. Méthode générale d'obtention de la branche bifurquée (calcul des coefficients, vitesses des discontinuités; calcul complet pour une poutre de section circulaire, puis non circulaire). Généralisation de la méthode avec d'autres conditions aux limites

Le but de cette thèse est l'étude prédictive par calcul aux éléments finis des effets de la fissuration à l'échelle de structures en béton armé et précontraint soumises à des chargements statiques, cycliques et dynamiques. Il s'agit d'une part de préciser les lois de comportement des matériaux constitutifs de ces structures, et d'autre part de développer des outils numériques adaptés. Pour la modélisation du comportement du béton, un modèle du comportement macroscopique est présenté, couplant la plasticité à l'endommagement. Pour la partie plastique, il s'agit d'adapter la loi élastoplastique au comportement spécifique du béton. La (micro)fissuration du matériau est représentée à l'échelle macroscopique en termes de déformations plastiques, et l'apparition et l'évolution du dommage par l'évolution de variables plastiques. En particulier, la porosité plastique modélise la variation irréversible de l'espace poreux connecté créé par (micro)fissuration. Cette signification physique est à la base du couplage phénoménologique de la plasticité et de l'endommagement : les effets du dommage sont modélisés par une variation des caractéristiques élastiques fonction de la variable d'endommagement choisie : la porosité plastique. Cette loi de comportement est utilisée au sein d'un élément fini particulier : l'élément poutre multifibre, issu de l'extension des approches multicouches au cas tridimensionnel. L'outil numérique développé permet de prendre en compte des phénomènes non-linéaires tant matériels que géométriques dans l'analyse de structures à poutres sous des chargement divers avec un temps de calcul raisonnable. Pour l'application au cas des structures en béton précontraint, la formulation prend en compte des déplacements relatifs (glissement) entre câble précontraint et béton : la précontrainte est traitée comme un problème de condition aux limites à l'interface acier-béton. Ces développements sont mis en oeuvre dans un code de calcul par éléments finis. Au travers d'exemples d'applications numériques, le domaine d'application et les limites des outils proposés sont précisés. Ces outils se veulent une aide à la conception pour les ingénieurs, dans les études prédictives des effets du dommage à l'échelle des structures.

Ce travail a pour but l'élaboration d'un code d'éléments finis pour le calcul des structures planes en béton armé sous charges monotones. La représentation "répartie" est utilisée tant pour les armatures que pour les fissures. Le béton est considéré comme un matériau élastoplastique écrouissable en compression avec une loi d'écoulement non-associée et élastique fragile en traction. Pour l'acier une loi élastique-parfaitement plastique est adoptée. L'adhérence acier-béton et 1'engrènement sont introduits par des formulations totales non-linéaires réversibles, tandis que pour l'effet de goujon un modèle linéaire a été adopté. La réponse d'un élément fissuré est obtenue par la considération des phénomènes ci-dessus. Une nouvelle stratégie de résolution a été conçue qui permet de suivre les fissurations des éléments une par une afin de bien tenir compte de ce phénomène particulièrement dépendant du trajet de chargement. Les prévisions du programme ont été comparées avec les données expérimentales sur trois exemples de structures. Les résultats sont globalement prometteurs et plusieurs aspects de la réponse des structures ont été approchés d'une façon satisfaisante. D'autre part, des indications sont obtenues sur des améliorations futures et notamment vers l'utilisation d'éléments d'ordre supérieur et l'adoption de modèles plus fins pour les phénomènes mentionnés.

Ces travaux de thèse contribuent de manière générale au développement d’outils de modélisationanalytiques et numériques robustes et efficaces destinés à l’analyse des phénomènes de flambementet de post-flambement de poutres sandwich élastoplastiques sous divers cas de chargement. Lesdéveloppements analytiques effectués ont abouti à différentes formules explicites et précises pourles modes de flambement (globaux/locaux) observés en pratique et les chargements critiquesassociés. En s’inspirant des prédictions analytiques précédentes, un modèle élément fini 1D enrichide "poutre sandwich" a été mis en œuvre avec un choix déterminant pour la cinématique de l’âme.Le programme numérique qui en découle est pourvu de techniques robustes de longueur d’arc,assurant le suivi incrémental des courbes d’équilibre en présence de fortes non-linéarités à la foisgéométriques et matérielles, et de branchement, pour une gestion automatique de la bifurcationsans l’introduction de défauts. Un tel outil de calcul permet l’analyse du flambement et du post-flambement (jusqu’à des stades post-critiques avancés) de poutres sandwich élastiques ou plastiqueset met en évidence, de manière efficace, les phénomènes d’interaction modale, associés à l’obtentionde modes secondaires, spécifiques aux sandwichs
This Ph.D. thesis generally aims to establish accurate and efficient analytical and numerical toolsdevoted to the analysis of buckling and post-buckling phenomena likely to appear in sandwichstructures under various loading cases. The achieved analytical developments give rise to numerousaccurate closed-form expressions for the (global/local) buckling modes observed in practice and theassociated critical loadings. A 1D "sandwich beam" enriched finite element model is then developedbased on the previous analytical solutions with a particular focus on the core kinematics. Theresulting numerical program includes robust arc-length/path-following as well as branch-switchingtechniques, which allow one to deal efficiently with the possible strong geometric and materialnon-linearities encountered during the incremental calculations and handle the possible bifurcationpoints in a systematic way without introducing any imperfection. Such a numerical tool enablesthe buckling and post-buckling analysis (until advanced post-critical states) of elastic or plasticsandwich beam-columns and highlights, in an efficient way, the modal interaction phenomenaspecific to sandwich materials and associated to secondary modes

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
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

Le présent travail de thèse fait suite à une première étude où une stratégie d’identification des paramètres et formes des lois de zones cohésives a été élaborée pour des matériaux homogènes. L’extension au cas de matériaux présentant des hétérogénéités nécessite d’accéder localement aux champs de contraintes.Ainsi, l’objectif principal de cette étude est de mettre au point une méthode de caractérisation locale des propriétés mécaniques et des contraintes. Cette méthode est basée sur l’erreur en relation de comportement combinée à l’exploitation de la richesse des mesures de champs cinématiques planes et plus particulièrement des champs de déformations, obtenus par dérivation numérique des champs de déplacements. Cette mesure cinématique est réalisée par une technique de corrélation d’images numériques enrichie.La méthode d’identification est basée sur la minimisation itérative d’une norme énergétique faisant intervenir le tenseur élastoplastique sécant. Différentes simulations numériques ont illustré la capacité de la procédure à identifier localement des champs de propriétés hétérogènes et sa robustesse et sa stabilité vis-à-vis du bruit de mesure, du choix du jeu de paramètres d’initialisation de l’algorithme et de la finesse du maillage.Pour finir, des essais plans avec différentes géométries d’éprouvettes ont été effectués et un essai a été mis au point pour obtenir de manière maîtrisée un état initial très hétérogène. Les résultats d’identification élastoplastique multilinéaire ont montré la capacité de la méthode à identifier les lois de comportements locales sur ce matériau hétérogène
The present work follows a first approach where a strategy for identifying the shape and the parameters of cohesive-zone laws has been developed for homogeneous materials. The extension of this method to heterogeneous material requires the knowledge of the local stress state.The study aims at developing a local characterization method for mechanical properties and stresses. This method is based on the constitutive equation gap principles and relies on the knowledge of mechanical kinematic fields and particularly of the strain fields. These fields are obtained by the numerical differentiation of displacement fields measured by digital image correlation.This identification method is based on the iterative minimization of an energy norm involving the secant elastoplastic tensor. Various numerical simulations were used to illustrate the performance of the procedure for locally identifying heterogeneous property fields, and to characterize its robustness and its stability with respect to noise to the values of the algorithm initialization parameter and to the mesh refinement.Finally, various experimental tests with different specimen geometries were performed and a test has been developed to obtain a controlled heterogeneous initial state. The multilinear elastoplastic identification results showed the ability of the method to identify the local behavior properties on heterogeneous materials

Les méthodes d'homogénéisation numériques permettent de lever les limitations associées aux approches analytiques ou semi-analytiques pour prédire le comportement des matériaux hétérogènes dont les phases sont décrites par un comportement non linéaire, en particulier pour des morphologies de géométries complexes, ou des comportements dépendant de l'histoire, ou en grandes déformations. Dans ce travail, plusieurs contributions aux méthodes d'homogénéisation numériques pour traiter les problèmes non linéaires sont proposées. Dans une première partie, nous introduisons une méthode permettant de réaliser l'homogénéisation des matériaux dont les phases sont élastoplastiques parfaites. La technique est une extension de la méthode Non Uniform Transformation Field Analysis (NTFA) dans laquelle un algorithme de type prédiction-correction est introduit pour actualiser les variables internes. Dans une seconde partie, une méthode pour réaliser l'homogénéisation des composites non linéaires élastiques en petites et grandes déformations est proposée. Celle-ci se base sur la construction de potentiels associés au comportement effectif sous forme d'une base de données composée de valeurs discrètes interpolées à partir de valeurs discrètes obtenus par calculs éléments finis réalisés sur un Volume Élémentaire Représentatif (VER). Un schéma original d'interpolation est introduit, utilisant la notion de réseaux de neurones artificiels pour limiter le nombre de valeurs pré-calculées et choisir les points aléatoirement dans l'espace du chargement et des paramètres. Il est possible d'introduire des paramètres associés à la microstructure dans le comportement tels que la fraction volumique ou des paramètres de comportement des phases, en vue de possible optimisation de la réponse associée des structures non linéaires
Computational homogenization methods allow circumventing issues associated to analytical or semi-analytical approaches, for predicting the effective behavior of heterogeneous materials whose phase are described by a nonlinear behavior, more precisely when microstructures have complex morphologies or a history-depedendent behavior, or when considering finite strains. In this work, several contributions to computational homogenization methods for modeling nonlinear heterogeneous materials are proposed. In a first part, we introduce a method for homogenizing meterials whose phases are perfectly elastoplastic. The technique extends the Non Uniform Transformation Field Analysis (NTFA) method by développing a return-mapping algorithm to update macroscopic internal variables. In a second part, a method is introduced for the homogenization of nonlinear composites whose phases are nonlinearly elastic, at both small and finite strains. The approach is based on the construction of potentials associated to the effective behavior in the form of a database whose discrete values are computed through Finite Element Computations realized on a Representative Volume Element (RVE). An original interpolation scheme is introduced, which is based on artificial Neural Networks to reduce the number of computed values which can be distributed randomly in the parameter space. It is then possible to introduce parameters associated to the microstructure in the constitutive law, such as volume fraction or constitutive parameters of local phases, for optimization of the related non linear structure response

On étudie differents modèles de plaques élastoplastiques et on développe des outils d'analyse fonctionnelle (théorèmes de trace, de densité et d'approximation. . . ). La loi de comportement adoptée est globale de type Hencky. Deux types de non-linéarités géométriques sont étudiées. Puis on analyse les structures hétérogènes; on développe le concept de fonctions convexes de mesures. On étudie le problème de l'interface entre 2 milieux de Hencky homogènes adhérents.

Les algorithmes classiques utilises pour résoudre les problèmes d'évolution rencontres en mécanique des structures non-lineaires procèdent par une discrétisation en temps des déplacements sur chaque incrément. Une méthode de newton est employée pour calculer la valeur des inconnues à l'état final, a partir des valeurs à l'instant initial. Le nombre des incréments est alors élevé. La méthode que nous proposons, en rupture avec ces méthodes classiques consistent à n'utiliser qu'une fois la méthode de newton ou des variantes de celles-ci en la faisant porter sur l'histoire complète des grandeurs. Les différentes itérations fournissent donc chacune des évolutions des champs de contraintes ou de déformations sur tout cet intervalle, convergent vers les évolutions solutions. Comme dans le cas stationnaire, ces algorithmes fonctionnent par succession d'étapes globales linéaires et locales non-lineaires séparant ainsi les difficultés. L'étape globale fournit des histoires de champs cinématiquement et statiquement admissibles et l'étape locale les transforme en grandeurs vérifiant la loi de comportement. Un point important concerne la discrétisation. Les grandeurs dépendent a la fois du temps et de l'espace. Dans ce but, nous utilisons une approximation de ces grandeurs par des sommes de fonctions a variables séparées qui permettent de découpler le temps de l'espace géométrique; chaque itération conduit alors a une seule résolution globale lineiare standard. Les algorithmes sont implantes dans le code expérimental optifia et ont été utilises pour traiter des problèmes plans pour des matériaux en plasticité régis par les lois de prandtl-reuss et marquis-chaboche. Cette dernière loi permet d'envisager de façon réaliste des évolutions complexes fortement cyclées. Des résultats numériques sont montres notamment dans le cas de chargements sur plusieurs cycles traites en un seul incrément. Les premiers résultats numériques font apparaître des gains tout a fait étonnants

Ce travail propose un modèle d’homogénéisation permettant de prédire le comportement élastoplastique de mortiers de résine. L’influence de la géométrie des granulats, de leurs orientations et des porosités sont étudiées. Dans la phase élastique, les comparaisons entre résultats numériques et expérimentaux (propagation des ondes ultrasonores) montrent que le modèle permet une prédiction satisfaisante du comportement de ces mortiers. Dans la phase plastique, la méthode des modules tangents est adoptée et une approximation isotrope du tenseur des rigidités de la matrice est construite pour évaluer le tenseur d’Eshelby. Les écrouissages isotrope et cinématique sont pris en compte. Des essais ont été réalisés sur des composites à matrice organique et renforts courts. Les comparaisons avec ces résultats et d’autres issus de la littérature (composites à matrices métalliques) montrent que le modèle non linéaire implémenté prédit de façon convenable l’ensemble des valeurs expérimentales
This work presents an homogenization model to simulate the elastoplastic behavior of resin mortars. The influence of the geometry and the spatial orientations of aggregates was introduced as well as the presence of porosity. In the elastic phase, comparisons between simulations and experimental results (ultrasonic wave propagation method) show that the model provides satisfactory predictions of the behaviors of epoxy resin-based mortars. In plastic phase, the equivalent behavior has been implemented using the tangent modulus approach and an isotropic approximation of the matrix tensor rigidities was build in order to compute the Eshelby tensor. Isotropic and kinematics hardening laws have been implemented. In order to validate the model, tests were performed on organic matrix composites and short reinforcements. Comparisons were also made with results from the literature on metal matrix composites. The proposed modeling adequately predicts the overall experimental results

Dans la première partie, à la suite d'une analyse détaillée des résultats expérimentaux, un modèle élastoplastique isotrope a été formulé pour le comportement des matériaux granulaires sous chargement monotone. Ensuite, en adaptant le concept de mémoire discrète, la méthode de « Bounding Surface » et la méthode de l'écrouissage cinématique ont été intégrées dans le modèle. La deuxième partie est consacrée à la procédure de l'identification des paramètres pour le modèle proposé. L'effet de chaque paramètre a été étudié d'une façon précise. Une méthode de détermination des paramètres illustrée avec un exemple est également présentée en détail. Par la suite, la validation du modèle sur chemins homogènes est rapportée dans ses grandes lignes, suivie de l'examen de la capacité prédictive du modèle sur une large gamme d'essais au laboratoire. La dernière partie s'ouvre sur l'implantation du modèle proposé dans le logiciel d'éléments finis FONDOF et la calibration du modèle sur quelques expérimentations de fondation réalisées dans le cadre du groupe validation du GRECO CNRS Géomatériaux.

Dans le calcul des grands ouvrages en géotechnique (barrages, tunnels, fondations des plates formes, fondations des ponts. . . ), les ingénieurs se trouvent confrontés à la difficulté du choix du modèle rhéologique «approprié» pour la prédiction du comportement des géomatériaux. En effet de nombreux modèles ont été proposés pour les géomatériaux, mais sans définition claire de leur domaine d'application ou de validité. Le présent travail a été réalisé dans le cadre du groupe «validation sur ouvrages types» du Greco-Géomatériaux. Il a pour but de définir une méthodologie et de développer des outils pour définir le domaine de validité des modèles. Il comporte quatre chapitres: dans le premier, nous présentons la méthodologie suivie pour la validation des modèles et les outils informatiques développés. Le deuxième chapitre porte sur l'application de la méthodologie proposée à la validation du modèle de Nova. Dans le troisième chapitre, nous proposons, à partir des observations en laboratoire, une formulation d'un modèle élastoplastique destiné aux milieux granulaires sous chargement monotone. Dans le dernier chapitre, nous présentons une étude de la classification des chemins de contraintes et de déformations parcourus dans un massif de fondation

L’utilisation de procédés de mise en forme de tôles minces (emboutissage, hydroformage, formage incrémental, …) est très répandue dans l’industrie. L’amélioration de la prédiction des outils de simulation numérique passe par une identification précise de la loi de comportement et des limites de formabilité du matériau constituant la tôle. Pour cela, il est souhaitable d’étudier le comportement des tôles minces sous des états de chargements proches de ceux rencontrés dans le procédé de mise en forme. A cet effet, l’essai de traction biaxial dans le plan de la tôle a été retenu parmi d’autres techniques de sollicitations biaxiales. Dans cette étude, un banc d’essais de traction biaxiale est développé avec pour objectif d’identifier, à partir d’un même essai rhéologique, la loi de comportement et les limites de formabilité du matériau étudié sous sollicitations statiques ou dynamiques. Ce dispositif expérimental est composé de quatre vérins hydrauliques disposés horizontalement. La capacité de chaque vérin est de 50kN, la vitesse de déplacement sur chaque axe peut atteindre 2m/s. Le pilotage permet d’imposer des rapports de biaxialité linéaires et non-linéaires. Ces essais biaxiaux sont réalisés sur une éprouvette plane dite « éprouvette cruciforme ». La géométrie optimale de celle-ci est définie à partir d’une étude paramétrique réalisée sur différentes formes d’éprouvettes cruciformes issues de la littérature. La difficulté principale dans la définition de cette géométrie est de s’assurer de l’apparition de la striction localisée au centre de l’éprouvette afin de maîtriser le chemin de déformation imposé par le déplacement des vérins. Au cours de l’essai, la zone centrale de l’éprouvette est filmée et une technique de corrélation d’image est ensuite utilisée en post-traitement pour obtenir le champ de déformation dans l’éprouvette. Par la suite, la procédure expérimentale et la géométrie de l’éprouvette sont validées à partir d’une campagne d’essais réalisée sur un alliage d’aluminium AA2017. Une procédure spécifique de détection de l’apparition de la striction localisée pour cette forme d’éprouvette est définie. Une campagne expérimentale est menée sur une tôle en alliage d’aluminium AA5086. La courbe limite de formage (CLF) expérimentale de cette tôle est établie à partir de la procédure définie précédemment. Enfin, les courbes forces/déplacements expérimentales sont utilisées afin d’identifier une loi de comportement par méthode inverse à partir d’un modèle éléments finis (EF) de l’essai biaxial. L’intérêt d’intégrer une grandeur locale dans la procédure d’identification de la loi rhéologique est présenté. La loi de comportement identifiée est ensuite implémentée dans le modèle EF de l’essai de traction biaxial afin de déterminer la CLF numérique du matériau étudié. Les CLF expérimentale et numérique définies à partir de l’essai de traction biaxial sont comparées à celle obtenue sur le même matériau par un dispositif d’essais de type Marciniak
Sheet metal forming processes (stamping, hydroforming, incremental forming,. . . ) are currently used in the industry. Improving the prediction of numerical simulation tools requires an accurate identification of behavior law and formability limits of the sheet material. These material properties must be identified under conditions close to those encountered in the considered forming processes. For this purpose, the biaxial tensile test in the plane of the sheet has been selected among other techniques of biaxial solicitation. In this study, a biaxial testing apparatus is developed with the aim of identifying, from one rheological test, the behavior law and the formability limits of the studied material under static or dynamic solicitations. The experimental device is a servo-hydraulic testing machine provided with four hydraulic actuators in a horizontal configuration. The capacity of each actuator is 50kN, the speed on each axis can reach 2m/s. Linear and nonlinear loading paths can be applied. The biaxial tests were performed on a flat specimen called « cruciform specimen ». The optimum geometry of this one is defined from a parametric study on different shapes of cruciform specimens used in previous works. The main difficulty to design an appropriate cruciform specimen shape is to ensure the onset of localized necking in the central zone of the specimen to control the strain path imposed by the displacement of the actuators. During testing, the central area of the specimen is filmed and an image correlation technique is used to obtain the deformation field in the specimen. Thereafter, the experimental procedure and the geometry of the specimen are validated by mean of experimental tests on an aluminum alloy AA2017. A specific procedure for detecting the onset of localized necking on the cruciform specimen is then proposed. An aluminum alloy AA5086 sheet is then studied from experimental investigations. The experimental forming limit curve (FLC) of this sheet is then established from the procedure defined above. The experimental curves force/displacement are used to identify a constitutive law by inverse method using a finite element model (EF) of the biaxial tensile test. The use of a local measure of the deformation in the identification process of the rheological law is then presented. The behavior law is identified and implemented in the FE model of the biaxial tensile test to determine the numerical FLC of the studied material. Finally, the experimental and numerical FLC are compared to the one obtained on the same material by a Marciniak testing device

La première étape d'un calcul de durée de vie en fatigue oligocyclique consiste à obtenir l'historique des contraintes et des déformations sur des points jugés critiques. Pour éviter des calculs complets par éléments finis (force brute) particulièrement longs, les corrections élasto-plastiques locales évaluent ces historiques en un temps très court. Les approches existantes manquant de précision, une nouvelle méthode de calcul qui s'inspire des modèles d'homogénéisation a été proposée. Elle a été implémentée dans le code de calcul ZéBuLoN et validée sur des cas de charge quelconques en multiaxial non proportionnel aléatoire, ce qui n'est le cas d'aucune autre méthode de la littérature. Ces historiques servent d'entrée aux méthodes de prévision de durée de vie. Un nouvel algorithme de comptage de cycles a été utilisé pour extraire une série de cycles d'un chargement multiaxial aléatoire. Il s'agit d'une technique de rainow qui permet de conserver toutes les composantes du chargement, et de définir un "cycle" dans l'espace des contraintes déviatoriques. Des calculs de durée de vie ont été réalisés pour évaluer la pertinence de l'ensemble de la chaîne de calcul ainsi constituée. On montre pour finir des applications à une pièce industrielle (bras de châssis de grue).

Les paramètres d'une loi élastoplastique incrémentale ont été identifiés a partir d'essais de sols raisonnablement envisageables, comme des essais triaxiaux drainés et non-drainés en petites et grandes déformations et des essais dométriques. La combinaison avec des essais effectués in-situ, comme le sont les essais pressiométriques, ont complété et mis en évidence les paramètres les plus influents pour chaque type de calcul. La procédure suivie pour l'identification des paramètres contient deux branches importantes: 1) simulation d'essais de laboratoire triaxiaux NC drainés et non-drainés qui nous ont donné l'angle de frottement Ø et la pression critique de référence Pc0, comme aussi les paramètres numériques de la loi comme , a et b. Des essais dométriques ont donné la valeur de la compressibilité plastique b et les paramètres numériques c, ccyc, riso à partir de la décharge. Nous avons constaté une impuissance de la loi à restituer convenablement ce chemin car nous n'arrivons pas à atteindre la valeur du déviateur donnée par l'expérience. Ainsi nous avons proposé une modification de la fonction de la surface de charge qui donnera des simulations des essais triaxiaux non-drainés très satisfaisantes. 2) simulation du chemin pressiométrique drainé et couplé. Cette modélisation a posé des problèmes d'ordre numérique d'abord que nous avons essayé de résoudre en choisissant le maillage et son raffinement capable de résoudre tous les cas de calculs. En essayant de traiter les problèmes reliés à la modélisation des problèmes couplés, nous avons présenté le comportement des différents types d'éléments pour des conditions différentes de perméabilité et de compressibilité du fluide. Ce sont les paramètres de l'état critique qui jouent le rôle principal dans cette simulation. Pour les essais draines nous avons la pression critique de référence Pc0, l'angle de frottement Ø et la compressibilité plastique β, pour l'essai couplé se sont seulement Pc0 et l'angle de frottement Ø. Le module élastique E joue un rôle important pour les essais couplés et il peut être identifié par l'essai pressiométrique dans le cas ou nous ne disposons pas d'essais en petites déformations. Le calcul de la consolidation d'un remblai sur sols mous a montré l'importance des paramètres comme la distance d'entre les droites isotropes et de l'état critique, la perméabilité in-situ, et bien sur la bonne connaissance de l'etat initial des contraintes et de l'indice des vides. Les paramètres utilisés pour effectuer ce calcul aux limites avec l'aide d'un code d'éléments finis (Gefdyn) ont été identifiés avec la méthode proposée dans le but d'effectuer des calculs d'ouvrages de génie civil prévisionnels d'une manière fiable.

L'utilisation intensive du sous-sol urbain et l'évolution des règlements rendent nécessaire de développer de nouveaux outils pour calculer les déplacements induits par un ouvrage au cours de sa construction et lors de sa mise en service. Les performances des méthodes de calcul actuelles restent largement insuffisantes, parce qu'elles ont été développées principalement pour l'analyse des ouvrages vis-à-vis de la rupture, de sorte que le comportement des sols aux faibles niveaux de déformation n'est pas représenté de manière réaliste. Le module de cisaillement des sols varie très fortement entre le domaine des très petites déformations et celui des déformations qui se produisent au voisinage des ouvrages géotechniques lors de leur construction. L'expérience montre qu'on ne parvient pas à estimer correctement les déplacements des ouvrages sans prendre en compte ces variations. A partir d'une étude bibliographique sur les modèles de comportement élastoplastiques à élasticité non linéaire, on a choisi un modèle de comportement comportant peu de paramètres mais susceptible d'améliorer substantiellement les résultats des calculs en déplacement des ouvrages géotechniques. Il s'agit d'une version légèrement modifiée du modèle de comportement proposé par Fahey et Carter (1993) couplée à un critère de plasticité de Mohr-Coulomb. La principale caractéristique du modèle de Fahey et Carter réside dans le fait que le module de cisaillement augmente avec la contrainte moyenne et diminue avec la contrainte de cisaillement. Le modèle retenu a été implanté dans le code de calcul par éléments finis CESAR-LCPC et l'identification de ses paramètres à partir des essais classiques de mécaniques des sols constitue une préoccupation importante de ce travail. Le modèle a été testé en modélisant un certain nombre d'ouvrages réels pour lesquels on dispose à la fois de données de sol et de mesures de déplacements et d'efforts suffisantes. Les premiers exemples de mise en oeuvre du modèle confirment l'intérêt d'utiliser une loi de comportement plus complexe pour reproduire le comportement réel des ouvrages. Le travail réalisé constitue aussi une contribution à l'amélioration des fonctionnalités de CESAR-LCPC.