Identification d'une loi de comportement enrichie pour les géomatériaux en présence d'une localisation de la déformation

Colloque avec actes et comité de lecture. Internationale.; International audience; Le phénomène de localisation de la déformation est courant dans les géomatériaux. Il est présent dans des structures ou sites en service et peut y jouer un rôle crucial (influence sur les propriétés mécaniques, sur les propriétés de transfert). On peut citer par exemple les problématiques liées aux réservoirs naturels, aux stockages de déchets en profondeur. Il mérite en cela que l’on soit en mesure de le modéliser explicitement. La modélisation numérique de la localisation avec des modèles classiques est confrontée à des problèmes d’objectivité (dépendance au maillage). Une manière d’éviter cet écueil est l’utilisation de modèles continus enrichis qui permettent de régulariser le problème. Nous travaillons ici dans un formalisme de milieux de second gradient local (Germain 1973, Chambon 2001). Une nouvelle problématique se pose alors quant à la manière d’identifier les paramètres constitutifs des lois écrites dans ce formalisme, sachant que certains des paramètres n’ont de rôle qu’en présence d’une hétérogénéité substantielle de la déformation. L’étude proposée ici porte sur l’identification d’une loi de comportement en s’appuyant sur des résultats expérimentaux d’essais mécaniques sur une roche, menés en régime localisé, et caractérisés à l’aide de mesures de champs cinématiques. Dans un premier temps, nous ferons état des observables tirés des expériences que nous utilisons pour identifier la loi : réponse mécanique, nombre, largeur et orientation des bandes, dépendance vis-à-vis de la contrainte moyenne. Dans un second temps, nous exposons la méthode d’identification basée sur, d’une part la réponse homogène des essais, d’autre part la réponse localisée. Nous présentons une étude exhaustive de sensibilité vis-à-vis des observables sélectionnés. A partir de ce stade, l’optimisation des paramètres peut être conduite pour satisfaire au mieux les critères d’identification. L’objectif à terme des travaux vise à mettre en place une méthode d’analyse inverse pour identifier nos lois constitutives enrichies