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Modelling of the fatigue cracking resistance of grid reinforced asphalt concrete by coupling fast BEM and FEM

Authors :
A. Dansou
S. Mouhoubi
C. Chazallon
M. Bonnet
Laboratoire de Tribologie et Dynamique des Systèmes (LTDS)
École Centrale de Lyon (ECL)
Université de Lyon-Université de Lyon-École Nationale des Travaux Publics de l'État (ENTPE)-Ecole Nationale d'Ingénieurs de Saint Etienne (ENISE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (ICube)
École Nationale du Génie de l'Eau et de l'Environnement de Strasbourg (ENGEES)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National des Sciences Appliquées - Strasbourg (INSA Strasbourg)
Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Les Hôpitaux Universitaires de Strasbourg (HUS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Matériaux et Nanosciences Grand-Est (MNGE)
Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Réseau nanophotonique et optique
Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Propagation des Ondes : Étude Mathématique et Simulation (POEMS)
Inria Saclay - Ile de France
Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Unité de Mathématiques Appliquées (UMA)
École Nationale Supérieure de Techniques Avancées (ENSTA Paris)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées (ENSTA Paris)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
This work was supported in part by the French National Research Agency (SolDuGri project ANR-14-CE22-0019) and in part by the Grand-Est region, France.
ANR-14-CE22-0019,SolDuGri,Pour une solution durable du renforcement des infrastructures par grilles en fibre de verre(2014)
Bonnet, Marc
Appel à projets générique - Pour une solution durable du renforcement des infrastructures par grilles en fibre de verre - - SolDuGri2014 - ANR-14-CE22-0019 - Appel à projets générique - VALID
Department of Mathematics [Ann Arbor]
University of Michigan [Ann Arbor]
University of Michigan System-University of Michigan System
Source :
Road Materials and Pavement Design, Road Materials and Pavement Design, 2023, 24, pp.631-652. ⟨10.1080/14680629.2022.2029755⟩, Road Materials and Pavement Design, In press, ⟨10.1080/14680629.2022.2029755⟩, Road Materials and Pavement Design, 2023, 24, pp.441-458. ⟨10.1080/14680629.2022.2029755⟩
Publication Year :
2023
Publisher :
HAL CCSD, 2023.

Abstract

International audience; We present a computational modeling approach aimed at investigating the effect of fiber grid reinforcement on crack opening displacement and fatigue crack propagation. Grid reinforcements are modeled using elastic membrane finite elements, while the cracked concrete is treated using a symmetric boundary element method (BEM), which in particular allows easy geometrical modelling and meshing of cracks. The BEM is accelerated by the fast multipole method, allowing the handling of potentially large BEM models entailed by three-dimensional configurations hosting multiple cracks. Fatigue crack growth is modelled using the Paris law. The proposed computational approach is first verified on a reinforced cracked beam, and then applied to a three-dimensional configuration featuring a grid-reinforced asphalt pavement.

Details

Language :
English
ISSN :
14680629 and 21647402
Database :
OpenAIRE
Journal :
Road Materials and Pavement Design, Road Materials and Pavement Design, 2023, 24, pp.631-652. ⟨10.1080/14680629.2022.2029755⟩, Road Materials and Pavement Design, In press, ⟨10.1080/14680629.2022.2029755⟩, Road Materials and Pavement Design, 2023, 24, pp.441-458. ⟨10.1080/14680629.2022.2029755⟩
Accession number :
edsair.doi.dedup.....3975fa9e4e63a4b05007740445dd3bbc