Chargement hydro-mécanique

  • Approche à l’échelle micro : calcul de l’écoulement de l’eau dans un milieu granulaire avec les méthodes DEM (Discrete Element Method) et LBM (lattice Boltzmann Method).

  • Étude des écoulements biphasiques dans les sols grâce à une machine biaxiale d’interfaces multi-phasiques permettant le suivi en temps réel des déformations et des écoulements multi-phasiques sous chargement biaxial et en conditions de drainage/imbibition. Le but étant de reproduire à l’échelle de laboratoire les mécanismes d’infiltration des fluides et des déformations induites qui peuvent causer la remontée de fluides stockés en sous-sol, la pollution de la nappe phréatique, la précipitation de polluants, etc.
  • Percolation hétérogène (fingering) et carte des déformations volumétriques induites, en condition de drainage : l’air est injecté à travers un échantillon initialement saturé en eau ; les déformations sont calculées à travers un algorithme de corrélation d’images numériques (réf: Al Nemer R, Sciarra G and Réthoré J (2022) Drainage Instabilities in Granular Materials: A New Biaxial Apparatus for Fluid Fingering and Solid Remodeling Detection. Front. Phys. 10:854268. doi:10.3389/fphy.2022.854268)
  • Erosion par suffusion : étude expérimentale à l’échelle du laboratoire et modélisation à l’échelle d’un modèle physique de digue

Comparaison de la masse érodée cumulée prédite à l’aide de la loi de comportement basée sur la contrainte de cisaillement, la loi de comportement basée sur l’énergie et la loi de comportement basée sur la puissance, en considérant la masse collectée mesurée lors des tests de laboratoire « 6-T-1 » et « 6-T-3 ».

Distribution spatiale de la variation du pourcentage de fines après suffusion, par rapport à la valeur initiale de 25 % : (à gauche)
Test expérimental, simulation (au milieu) avec la loi de comportement basée sur l’énergie et simulation (à droite) avec la relation basée sur la puissance.
Erodimètre triaxial de grandes dimensions
Processus d’érosion
Erodimètre multidirectionnel
Simulations numériques de matériaux granulaires

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