Posté en tant qu’invité par Michel:
Bon courage et met nous tes travaux sur le WEB.
Extrait de http://osug.obs.ujf-grenoble.fr/ecole_doctorale/sujets/2003/sujet_par_labo/3s.htm
2 - Modélisation du comportement d’un échantillon de neige de grains fins à l’aide d’un code de milieu discret
Directeur: DAUDON dominique
téléphone: 04 76 82 70 44
Co-Directeur: DONZE frederic
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La neige de grains fins constitue le plus souvent les couches de neige à l’origine des départs d’avalanche dites de plaque friable ou plaque dure. Le comportement à la rupture du manteau neigeux n’est pas encore bien déterminé. Les anciennes approches basées sur la mécanique des milieux continus, la mécanique des sols et l’équilibre statique du manteau neigeux ont montrées leurs limites (Föhn, Schillinger, Daudon). Des approches les plus récentes sont actuellement développées à l’aide de la mécanique linéaire de la rupture de Griffith (Kirchner 2000, Louchet 1999, Faillettaz 2001-2002-2003).
Par ailleurs une première approche utilisant un code de milieux granulaires a été initiée (Bonjean 2001). Effectuées avec un code bidimensionnel elle a permit de montrer l’importance de la géométrie de la structure granulaire et de la transmission fractale des chaînons de forces intergranulaires liés au frittage réels des grains de neige par la densification, les transformations thermodynamiques et le transports par le vent.
L’ensemble ainsi constitué est très poreux et peut ressembler plutôt a une sorte de mousse de glace, dit milieux cellulaires, avec néanmoins un comportement particulier aux niveaux de joints entre les grains. Les théories des milieux cellulaires (Ashby 1988), établies à l’aide de la théorie de poutres sur une structure périodique des cellules considérées comme un assemblage de barres, permettent de déterminer quelques propriétés qui ne semblent pas forcement adaptées à la neige.
L’utilisation d’un code aux éléments discrets tridimensionnels permet de modéliser particulièrement bien la géométrie et le comportement des assemblages de grains et leur joints de façon à représenter la neige comme une structure très poreuse et constituée de grains de glace frittés. Ce code (SDEC) est bien adapté à la rupture des milieux cohésifs (Donze 2002) L’étudiant aura donc à construire un échantillon de grains colles respectant au mieux la géométrie d’une neige de grains fins. Pour cela il s’appuiera sur les images réalisées par le centre d’étude de la neige (BROZKA , COLEOU 2001), sur le travail de thèse de Jérôme Faillettaz (à soutenir en 2003) et celui de David Bonjean (DEA 2001) Les paramètres mécaniques et numériques du code seront calés à partir du comportement macroscopique généralement observés sur les nombreuses expérimentations disponibles dans la bibliographie et au laboratoire (DEA de Stéphanie Borel (1996), Laurent Schillinger 3S (1998), thèse de Jean Laurent BURLET (2003) de Jérome Faillettaz ). Le comportement microscopique de la neige sera alors étudié en tenant compte du comportement macroscopique en mécanique de la rupture étudié dans le travail de thèse de Jérôme Faillettaz.