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Theses

Discrete element modeling of concrete structures under impact

Résumé : L'objectif de ce travail de recherche est le développement d'un outil numérique capable de simuler le comportement d'infrastructures sensibles soumises à des charges dynamiques extrêmes sous l'effet d'aléas naturels ou humains tels que les impacts aériens. L'étude propose pour ce faire une modélisation 3D par éléments discrets, capable de décrire des états de destructions avancés en obtenant des macro-fissures et des fragments réalistes grâce à la nature discontinue du modèle.Dans un premier temps, on a étudié de manière exhaustive l'influence des paramètres de création du maillage sur les caractéristiques dudit maillage et sur le comportement macroscopique du béton. Ensuite, on a transformé le modèle de charge dynamique en une modélisation plus réaliste de l'énergie de rupture dynamique en contrôlant l'augmentation de distance limite maximum à l'interaction. Par ailleurs, on a défini une condition de ratio entre la taille des éléments discrets et celle des éléments finis pour s'assurer d'un contact correct entre eux.La procédure d'identification des paramètres du modèle est réalisée en simulation numérique avec des essais en laboratoire: Compression et traction quasi-statiques, essai tri-axial à haut confinement, écaillage dynamique. Enfin, la fiabilité de l'approche est vérifiée sur trois essais différents d'impact violent:1) Perforation et pénétration de projectiles à tête ogivale dans des cibles cylindriques confinées (CEA-Gramat)2) Essais d'impact tranchant de projectile avec une géométrie homothétique particulière sur des dalles en béton (Erzar)
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https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01990419
Contributor : Abes Star :  Contact
Submitted on : Wednesday, January 23, 2019 - 9:56:20 AM
Last modification on : Thursday, July 9, 2020 - 9:43:46 AM

File

ANTONIOU_2018_archivage.pdf
Version validated by the jury (STAR)

Identifiers

  • HAL Id : tel-01990419, version 1

Collections

STAR | CNRS | 3S-R | UGA

Citation

Andria Antoniou. Discrete element modeling of concrete structures under impact. Materials Science [cond-mat.mtrl-sci]. Université Grenoble Alpes, 2018. English. ⟨NNT : 2018GREAI077⟩. ⟨tel-01990419⟩

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