Modélisation des matériaux granulaires cohésifs à particules non convexes : Application à la compaction des poudres d'UO2

• Main Author: Saint-Cyr, Baptiste
• Language: fra
• Published: Université Montpellier II - Sciences et Techniques du Languedoc 2011
• Subjects: [PHYS:MECA:SOLID] Physics/Mechanics/Mechanics of the solides; [PHYS:MECA:SOLID] Physique/Mécanique/Mécanique des solides; [SPI:MECA:SOLID] Engineering Sciences/Mechanics/Mechanics of the solides; [SPI:MECA:SOLID] Sciences de l'ingénieur/Mécanique/Mécanique des solides; [PHYS:COND:CM_MS] Physics/Condensed Matter/Materials Science; [PHYS:COND:CM_MS] Physique/Matière Condensée/Science des matériaux; [INFO:INFO_MO] Computer Science/Modeling and Simulation; [INFO:INFO_MO] Informatique/Modélisation et simulation; poudres; UO2; non convexe; rhéologie; texture; compacité; cohésion; dynamique des contacts; méthode par éléments discrets; compression biaxiale; oedomètre
• Online Access: http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00660146; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/66/04/61/PDF/These_B_STCYR.pdf

On s'intéresse à la modélisation des matériaux granulaires composé d'agrégats non convexes et cohésifs en vue d'application à la rhéologie des poudres d'UO2 . L'influence du degré de non-convexité des particules est analysé en termes de grandeurs macroscopiques (frottement interne et cohésion de Coulomb) et de paramètres micro-mécaniques tels que l'anisotropie de la texture et la transmission des efforts. Il apparaît en particulier que la compacité évolue d'une manière complexe avec la non-convexité et que la résistance au cisaillement augmente mais sature sous l'effet d'imbrication entre agrégats. Des modèles simples sont introduits pour décrire ces comportements en termes de paramètres micro-mécaniques. De même, des études systématiques par cisaillement, compaction uniaxiale et compression simple montrent que la cohésion interne augmente avec la non-convexité mais est fortement contrôlée par les conditions aux limites et l'apparition de bandes de cisaillement ou de concentrations de contraintes.