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Etude numérique du comportement mécanique des matériaux granulaires à particules non-convexes.

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Etude numérique du comportement mécanique des matériaux granulaires à particules non-convexes. CONCLUSION. Illustration de la démarche dans le cas d’un milieu granulaire non-cohésif. DEMARCHE. OBJECTIF. RESULTATS. CONTEXTE. Encadrants: F.RADJAI, B.Saint-Cyr(LMGC),.

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Etude numérique du comportement mécanique des matériaux granulaires à particules non-convexes.

CONCLUSION

Illustration de la démarche dans le cas d’un milieu granulaire non-cohésif.

DEMARCHE

OBJECTIF

RESULTATS

CONTEXTE

Encadrants: F.RADJAI, B.Saint-Cyr(LMGC),

CEA Cadarache: Ph. SORNAY, DEN/DEC/SPUA/LCU

Abdelaadim TIBOUDA, Mémoire M2, LCU (CEA)/LMGC

Perspectives

Enjeux industriel et scientifique associé :

  • Etudier l’influence de la non-convexité des particules sur la tenue mécanique des compacts crus.
  • Comprendre les origines microscopiques (échelle des particules) du comportement macroscopique des poudres d’UO2 et de la tenue mécanique des compacts
  • Proposer un modèle granulaire tenant compte des caractéristiques des poudres d’UO2 en vue d’une étude numérique et systématique de leur rhéologie et de leur microstructure.
  • Etablir un lien entre microstructure du compact et comportement macroscopique.

Particules non convexes

Dépôt aléatoire de 5000 particules

Lien micro-macro

Dynamique des Contacts

1-Modèle granulaire

Spécificités des contacts de particules non convexes

Contacts simple, double simple, double et triple

Compacité

2-Comportement macroscopique

Déviateur de contraintes normalisé

3-Microstructure de l’état critique

A l’échelle de la particule, la microstructure est entièrement décrite par les réseaux de contact, de force normale.

La résistance au cisaillement d’un empilement de particules non-convexes n’est pas liée à la compacité mais provient essentiellement de l’anisotropie des contacts, les anisotropies de forces normales.

4-Résultat

  • Prise en compte la cohésion : bandes de glissement très marquées
  • Compaction uni-axiale : influence de η sur la densification
  • La prise en compte de la forme des particules permet d’expliquer par la simulation un certain nombre de résultats expérimentaux
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