n° 1451 Conférence d'ouverture : La fissuration des ouvrages en béton : une nécessité pour leur fonctionnement (en service et sous chargement sévère) et un risque pour leur durabilité

Jacky MAZARS
Laboratoire 3S-R
Les sources de non linéarités sous charge dans les bétons sont principalement la création de microfissurations et leur coalescence en fissures (cracking) à l’approche de la rupture. En présence d’armatures, la formation de fissures conduit à l’activation de la mise en charge de l’acier qui permet à la structure de poursuivre son fonctionnement : 1/ dans les zones tendues jusqu’à l’atteinte de la plastification (Etat Limite de Service) puis de l’atteinte d’une ductilité limite (Etat Limite Ultime) ; 2/ pour les zones comprimées jusqu’à l’atteinte du « crushing » (endommagement diffus en compression - Etat Limite Ultime). Ainsi, la fissuration est un phénomène normal de fonctionnement d’un ouvrage en béton armé, mais c’est aussi un vecteur pour la pénétration de produits corrosifs au sein du composite béton – acier (air, eau, atmosphère saline,…) qui peuvent à terme compromettre la durabilité des ouvrages. Sur ces sujets le programme national CEOS.fr (Conception et Evaluation des Ouvrages Spéciaux. fissuration retrait) qui regroupe une quarantaine de partenaires, aussi bien du monde de l’entreprise que de celui de la recherche, pour avancer autant du point de vue de l’expérimentation, de la modélisation que des pratiques de l’ingénierie (en relation notamment avec les Eurocodes). La présentation évoquera l’ensemble des problèmes scientifiques posés par ces phénomènes et les pistes de recherche que se donne CEOS.fr.
communication programmée pour mardi matin 9H30 salle I

n° 1043 Présentation de l’atelier modélisation numérique THM du projet National CEOS

Alain Sellier
LMDC Université Paul Sabatier
Il s'agit de présenter l’atelier « modélisation numérique THM » du PN CEOS.fr qui a pour objectif d’évaluer la capacité des équipes de recherche impliquées à modéliser les effets mécaniques de trois types de sollicitation THM (jeune âge, hydrique ou thermique).
communication programmée pour mardi matin 10H10 salle I

n° 1265 Endommagement et fissuration du béton armé : passage continu – discret

Cédric Giry Marina Bottoni Frédéric Dufour Panagiotis Kotronis Jacky Mazars
Laboratoire 3S-R
Dans le cadre du programme national "Conception et Evaluation des Ouvrages Spéciaux" (CEOS.fr), une étude d'un tirant en béton armé a été effectuée en utilisant un modèle d’endommagement non local (Mazars) pour le béton et un modèle élasto-plastique pour les armatures. Une méthode de postraitement des zones endommagées permet de caractériser la fissuration (ouvertures). Une présentation critique des résultats, visant à l’amélioration des stratégies de modélisation, sera proposée.
communication programmée pour mardi matin 10H50 salle I

n° 1125 Estimation du tenseur de perméabilité d'un béton soumis à un chargement THM

Amen Tognevi Amen Tognevi Arnaud Delaplace Benoît Bary
LMT - ENS Cachan
Dans le contexte de calcul thermo-hydro-mécanique de structure, nous proposons une estimation de la perméabilité induite par la fissuration. A l'échelle micro, les paramètres des fissures sont estimés par un modèle discret. Le tenseur de perméabilité associé à la fissuration est estimé par homogénéisation. Un modèle macroscopique THM est alors utilisé pour caractériser et prédire le comportement et les transferts de fluide dans un béton soumis à un chargement thermo-hydrique modéré.
communication programmée pour mardi matin 11H10 salle I

n° 875 Étude expérimentale d’un béton au jeune age et modélisation macroscopique associée

Matthieu Briffaut Jean-Michel Torrenti Georges Nahas Farid Benboudjema
Laboratoire de mécanique et de Technologie (LMT) de Cachan
La communication portera sur les résultats d’une étude expérimentale du comportement au jeune âge d’un béton représentatif d’une enceinte de centrale nucléaire (Hydratation par calorimétrie, évolution du module d’Young statique, résistances caractéristiques, retraits thermique et endogène et fluage propre). Nous présenterons aussi les résultats de la modélisation macroscopique associée sur une structure massive soumise à un retrait restreint.
communication programmée pour mardi matin 11H30 salle I

n° 1382 Initiation, propagation, arrêt et redémarrage de fissures sous impact.

David Grégoire Hubert Maigre Alain Combescure
Laboratoire de Mécanique des Contacts et des Structures
Les risques liés à la propagation dynamique de fissures sous impact sont très difficiles à estimer. L’obtention de résultats expérimentaux reste délicate, sous conditions de chargement et de propagation particulière et les outils de simulation numérique de propagation dynamique de fissure sont encore peu nombreux, difficiles d’emploi avec des critères rudimentaires de propagation. Nous présentons une méthode proposant et validant des lois de propagation dynamique de fissure sous impact.
communication programmée pour mardi après midi 13H40 salle I

n° 936 Couplage endommagement fissuration : applications aux calculs de structures en béton armé

Christian La Borderie Olivier Maurel Mohammed Matallah
LaSAGeC / Université de Pau et des Pays de l'Adour
La tenue en service et la durabilité de structures du génie civil sont fortement influencées par la présence de fissures. Compte tenu de leur conception, les ouvrages en béton armé travaillent dans le domaine non linéaire et sont donc fissurés. Nous proposons une méthode basée sur la théorie de l'endommagement qui permet d'évaluer les ouvertures de fissures. Nous montrerons à titre d'exemples, les premiers résultats obtenus sur différentes structures issues du benchmark CEOS.fr.
communication programmée pour mardi après midi 14H00 salle I

n° 1066 Caractérisation de la fissuration des structures endommagées

Marion Chambart A. Delaplace R. Desmorat F. Gatuingt G. Lebon
LMT - ENS Cachan
Une approche mixte est utilisée pour évaluer les caractéristiques des fissures dans une structure endommagée. A l'échelle de la structure, un modèle d'endommagement anisotrope est utilisé. Un critère original basé sur les déformations positives et sur le tenseur d'endommagement donne une estimation de l'ouverture des fissures, et de leur orientation. Si une information plus fine est nécessaire, une modélisation discrète, à l'échelle du matériau, donne le détail de la topologie de la fissure.
communication programmée pour mardi après midi 14H20 salle I

n° 1046 Influence de la liaison acier-béton sur la fissuration des structures en béton armé

Luc Davenne Amor Boulkertous Adnan Ibrahimbegovic Delphine Brancherie
LMT-Cachan
On présente un élément fini « béton armé » intégré modélisant l’ouverture des fissures dans le béton et prenant en compte la non linéarité du comportement de la liaison acier béton. On montre que la modélisation du comportement de la liaison acier béton est indispensable pour prédire correctement l’espacement et l’ouverture des fissures dans les structures en béton armé sous chargements sévères, grandeurs primordiales lorsqu’on veut évaluer la perméabilité au gaz par exemple.
communication programmée pour mardi après midi 14H40 salle I

n° 610 Formulation thermodynamique d'une loi de comportement d'un matériau quasi-fragile couplant élasticité, endommagement et frottement : Application au béton

Lucas Adelaïde Benjamin Richard Frédéric Ragueneau Christian Cremona Jean-Louis Tailhan
LCPC
De nos jours, le bon fonctionnement des ouvrages en béton nécessite la prise en compte d’un des phénomènes majeurs de dégradation, la fissuration. Dans ce travail, une formulation d'un modèle prenant en compte l'endommagement, les déformations résiduelles et, partiellement les effets unilatéraux propres au béton est présentée. Afin de montrer les capacités de cette formulation, elle est appliquée à une étude à la rupture d'une poutre en béton armé.
communication programmée pour mardi après midi 15H00 salle I

n° 946 Calcul d'un modèle enveloppe pour la simulation de panneaux raidis en compression.

Pascal Areny Laurent Champaney Philippe Cresta Laurent Chambon
EADS IW
La simulation de structures dans les conditions d'essai réelles est un des challenges à relever pour la comparaison essais/calculs. Nous proposons ici une méthode de calcul d'un modèle enveloppe de la solution expérimentale, à moindre coût, appliquée à un panneau raidi en compression. Pour cela, nous introduisons des modèles simplifiés des zones d’introduction d’efforts et proposons une extension de la théorie des méconnaissances aux problèmes de flambage afin de propager les incertitudes.
communication programmée pour mardi après midi 15H40 salle I

n° 783 Plane strain shakedown analysis

Baher Aboustait
Misr University for Science and Technology
The finite element method is coupled with linear programming to determine shakedown load factors for elastic perfectly plastic embankment subjected to repeated loading using the static shakedown theorem.
communication programmée pour mardi après midi 16H00 salle I

n° 568 Détermination de la loi de comportement macroscopique d’une structure de poutre périodique en l’absence de symétrie.

Jérémy Toscano Guy Bonnet Vincent Pensée Frédéric Laudarin
MSME – Laboratoire Modélisation et Simulation Multi Echelle
L’objectif de ce travail est de proposer une méthode d’homogénéisation générale permettant de déterminer les caractéristiques mécaniques de la poutre de Timoshenko équivalente pour une structure périodique à périodicité unidirectionnelle dans le cas général, c'est-à-dire en l’absence de symétrie. La méthode est présentée puis appliquée à une structure 2-D.
communication programmée pour mardi après midi 16H20 salle I

n° 672 Gauchissement non uniforme pour les poutres composites:une théorie générale pour le cas des sections symétriques à phases orthotropes.

Rached El Fatmi Nejib Ghazouani
Lab. de Génie Civil, Ecole Nationale d'Ingénieurs de Tunis
Il s'agit de l'extension de la théorie du gauchissement non uniforme établie (Elfatmi 07) pour une poutre homogène élastique isotrope. Elle est construite sur les propriétés de la solution du problème de St Venant étendu aux sections composites (Ladevèze 98). Extension, torsion et flexion-simple d'une poutre console sont numériquement analysés.
communication programmée pour mardi après midi 16H40 salle I

n° 922 Modélisation numérique du flambage des plaques minces et applications au laminage

Sami Abdelkhalek Pierre Montmitonnet Hamid Zahrouni Michel Potier-Ferry Nicolas Legrand
CEMEF - Ecole des mines de Paris - LPMM - UPV
Notre travail constitue la modélisation du flambage des tôles laminées en utilisant : un couplage du modèle éléments finis 3D adapté à la simulation du laminage LAM3/TEC3 avec le modèle de flambement simplifié de Counhaye. Une procédure découplée utilisant LAM3/TEC3 en chainage avec un modèle complet de flambage des coques. Les champs de contraintes relaxés ont alors été trouvés en bon accord avec l'expérience ainsi que l’état post-flambé.
communication programmée pour mardi après midi 17H00 salle I

n° 620 Effet de l’interaction entre défauts localisés sur le flambage des coques cylindriques axisymétriques sous compression axiale

Jalal El Bahaoui Larbi El Bakkali Abdellatif Khamlichi Ali Limam
Faculté des Sciences de Tétouan
Le code de calcul éléments finis Stanlax est utilisé pour analyser l’effet de défauts localisés sur la charge critique de flambement dans le cas des coques cylindriques axisymétriques minces soumises à la compression axiale. Le cas d’un défaut localisé isolé a été considéré en premier lieu afin de déterminer le défaut le plus sévère et fixer les facteurs essentiels, ensuite l’effet de l’interaction en présence de deux ou trois défauts est considéré à travers une étude paramétrique.
communication programmée pour mardi après midi 17H20 salle I

n° 740 Application of a mixed finite element to the analysis of laminated composite

Salah Bouziane Hamoudi Bouzerd Mohamed Guenfoud
Civil Engineering Department, University of Skikda, Algeria
In this paper, a special finite element based on Reissner’s mixed variational principle has been presented to analyze laminated composite. The present element ensures the continuity of stress and displacement vectors at the interface between two materials. The accuracy of the element has been evaluated by comparing the numerical solution with an available analytical solution or numerical ones obtained from others finite elements.
communication programmée pour mardi après midi 17H40 salle I

n° 71 Un modèle poutre 3D pour le calcul non linéaire des poutres à parois minces

Foudil Mohri Nourredine Damil Michel Potier Ferry
Université Henri Poincaré Nancy
Le comportement des poutres à parois minces, est dominé par la torsion et les instabilités. Les solutions analytiques existant dans la littérature ont un domaine d’application restreint. Pour rendre possible l’étude du comportement non linéaire en présence des instabilités, un modèle par éléments finis en grande torsion est développé. Les exemples traités montrent l’insuffisance des modèles établis en faible torsion par rapport au modèle présenté.
communication programmée pour mercredi matin 9H30 salle I

n° 1032 Propagation et réflexion des singularités en théorie des coques minces

Fabien Béchet Olivier Millet Évariste Sanchez-Palencia
Laboratoire de Physique et Mécanique des Matériaux
Nous considérons le cas de coques très minces. Quand le chargement appliqué est singulier, il apparaît des couches internes dans lesquelles les déplacements tendent à être singuliers lorsque l'épaisseur diminue. Selon les cas, ces couches internes peuvent se propager et même se réfléchir sur le bord de la coque. Nous présentons des résultats théoriques illustrés par des calculs numériques par éléments finis utilisant des techniques de maillage adaptatif et anisotrope.
communication programmée pour mercredi matin 9H50 salle I

n° 88 Modèle membranaire pour les plaques fortement hétérogènes obéissant à une loi hyperélastique de type Ciarlet Geymonat avec prise en compte des effets de bord en utilisant la MAPDD (method of asymptotic partial decomposition of domain).

Erick Pruchnicki
Ecole polytechnique universitaire de Lille
Pour les coques fortement hétérogènes de St Venant Kirchoff, Pruchnicki E. (J Elasticity (2006) 84: 245-280) a montré que le modèle d'ordre le plus élevé possible est membranaire. Je propose une généralisation lorsque les constituants obéissent à une loi plus réaliste de Ciarlet Geymonat. Je propose de montrer que l’on peut tenir compte des effets de bord en adaptant en non linéaire la méthode MAPDD (method of asymptotic partial decomposition of domain) de G. Panasenko.
communication programmée pour mercredi matin 10H10 salle I

n° 650 Une approche variationnelle des couplages thermo-mécaniques en calcul des structures

Laurent Stainier
GeM (UMR 6183 CNRS)
Nous avons récemment proposé une formulation variationnelle du problème aux conditions limites thermo-mécanique couplé, permettant d'écrire les équations d'équilibre mécanique et thermique sous la forme d'un problème d'optimisation d'une fonctionnelle scalaire. A partir de cette formulation du problème aux conditions limites continu, nous dérivons, via une approche aux éléments finis, une formulation numérique thermo-mécanique couplée, monolithique, et symétrique.
communication programmée pour mercredi matin 10H50 salle I

n° 234 Simulation thermomécanique de structures en alliages à mémoire de forme par la méthode des points intérieurs

Michael Peigney Jean-Philippe Seguin Eveline Hervé
Laboratoire Central des Ponts et Chaussées
Cette communication concerne la simulation numérique des structures en alliages à mémoire de forme, dans le cadre des évolutions thermomécaniques couplées. Une nouvelle méthode de résolution est proposée, reposant sur la reformulation du problème incrémental en un problème de complémentarité linéaire et l’utilisation d’un algorithme de points intérieurs. Quelques exemples numériques sont présentés pour illustrer la validité et la pertinence de cette approche.
communication programmée pour mercredi matin 11H10 salle I

n° 72 Combinaison des méthodes des Développements Asymptotiques Raccordés (DAR) et des éléments finis étendus (X-FEM). Application à la modélisation d’assemblages brasés

Dang Huy Nguyen François Bilteryst Myriam Lazard Pascal Lamesle Gilles Dour
Institut Supérieur Ingénierie de la Conception (GIP-InSIC)
Les assemblages stratifiés par procédé de brasage sont largement utilisés dans le secteur de l’outillage rapide appliqué à la fonderie, la plasturgie. La modélisation du comportement thermique transitoire de ce type d’assemblage stratifié en tenant compte de la présence des joints brasés est proposée. Le modèle est obtenu par la méthode des éléments finis étendus (X-FEM) couplée avec la méthode des développements asymptotiques raccordés (DAR), le couplage pouvant être généralisé à de même types d’applications.
communication programmée pour mercredi matin 11H30 salle I

n° 325 Analyse par éléments finis de l’influence de types de chambre de combustion sur le comportement themomécanique du piston

Abdessoufi Benhamou Sidi Mohamed Medjdoub Miloud Tahar-abbes Patrick Maspeyrot Abdehamid Bounif
Laboratoire de Mécanique des Solides
L’objectif principal de cette étude est d’apprécier le degré d’influence du profil de la cavité aménagée dans la tête du piston d’un moteur diesel à injection directe sur les contraintes thermo-mécaniques. Nous avons axé notre étude sur le piston du moteur Deutz de type F8L413 dont la forme de la cavité est cylindro-sphérique. Nous avons aussi choisi, à titre de comparaison, deux autres pistons de cavités différentes.
communication programmée pour mercredi matin 11H50 salle I

n° 114 Etude expérimentale et modélisation du choix de la géométrie des corps d'épreuve en terre cuite sur son comportement mécanique

Thê-Duong Nguyen Fékri Meftah Thi-Bich-Hâu Nguyen
Université Paris-Est, Laboratoire MSME FRE3160 CNRS
Dans cette contribution, le comportement mécanique de la terre cuite est analysé pour différentes géométries de corps d'épreuve afin de rendre compte de la corrélation du comportement à différentes échelles : le tesson, l'alvéole et la brique. Il s'agit notamment d'expliquer par l'essai et la modélisation les effets d'échelle observés sur les valeurs de raideur, de résistances et sur les modes de ruine en compression lorsqu'on passe de l'échelle du tesson à celle de la brique du fait d'un effet combiné de la géométrie et des conditions aux limites sur le mode de rupture.
communication programmée pour mercredi après midi 13H40 salle I

n° 964 Technique multiéchelle pour l’analyse du microflambage des composites

Saeid Nezamabadi Hamid Zahrouni Julien Yvonnet Michel Potier-Ferry
Laboratoire de Physique et Mécanique des Matériaux
Nous proposons dans cette étude une technique numérique qui combine la méthode des éléments finis multiéchelles et la méthode asymptotique numérique. Cette procédure permet de traiter les instabilités des matériaux hétérogènes à la fois au niveau microscopique et au niveau macroscopique. Une application aux matériaux composites à fibres longues sera détaillée. Le comportement élastoplastique de la matrice est considéré dans cette étude.
communication programmée pour mercredi après midi 14H00 salle I

n° 465 Modélisation tridimensionnelle de singularités à la jonction de multi-matériaux anisotropes

Vincent Magnier Géry de Saxcé
Laboratoire de Mécanique de Lille
Dans l'étude de l'endommagement des multicouches, des phénomènes de « surcontraintes » apparaissent. Néanmoins, leur modélisation échappe largement au traitement numérique par éléments finis réguliers à moins de mailler extrêmement finement. Ainsi, pour traiter ce genre de problèmes, nous avons développé une méthode d'éléments finis singuliers 3D. Nous l’avons testé dans différents cas dont celui du bord libre d'un bimatériau. Les résultats montrent une bonne cohérence et une bonne précision.
communication programmée pour mercredi après midi 14H40 salle I

n° 954 Analyse multiéchelle des grands délaminages en dynamique transitoire

Chloé Dupleix Olivier Allix Fabrice Gatuingt Benoît Malherbe
LMT-Cachan
Les simulations actuelles de choc mou sur de grandes structures aéronautiques composite ne permettent pas de prédire précisément les zones délaminées. L’utilisation d’un modèle matériaux précis conduit à un nombre de ddl et des temps de calcul prohibitifs. Afin de rendre les temps de calcul acceptables, une méthode multiéchelle prenant en compte les différentes échelles spatiales et temporelles de dégradation pour prédire précisément le délaminage en dynamique est en cours de développement.
communication programmée pour mercredi après midi 15H00 salle I

n° 205 Comportement d'un anneau de tenségrité

Anh Dung Nguyen Jérôme Quirant Franck Cevaer Jean-François Dubé
Laboratoire de Mécanique et Génie Civil
Les anneaux de tenségrité sont des systèmes réticulés qui possèdent la particularité de pouvoir être déployés. Ils sont dans un état d'autocontrainte qui stabilise leurs mécanismes. Nous étudierons le comportement de la structure en service et lors du pliage.
communication programmée pour mercredi après midi 15H40 salle I

n° 186 Etude numérique d’une structure gonflable hyperélastique soumise à des sollicitations multiaxiales

Hicham Daanouni Yannick Tillier François Bay
Ecole des Mines de Paris, CEMEF
Nous souhaitons modéliser l’apparition de plis susceptibles d’apparaître sur une membrane sphérique hyperélastique soumise à une pression interne. L’une des difficultés à surmonter provient du fait que le domaine est discrétisé, non pas à l’aide d’éléments coque, mais à l’aide d’éléments tétraédriques. Ils présentent d’autres avantages, mais supposent de respecter un certain nombre de conditions numériques que nous avons identifiées pour modéliser correctement ces plis.
communication programmée pour mercredi après midi 16H00 salle I

n° 1002 Modélisation numérique et expérimentale des instabilités hors plan sur une membrane tendue

Yann Lecieux Rabah Bouzidi Christian Dupuy Pascal Casari
GeM - Institut de Recherche en Génie Civil et Mécanique
L'étude porte sur la caractérisation expérimentale et numérique des instabilités hors plan d'une membrane tendue. Un dispositif expérimental de traction sur deux axes découplés a été mis au point. La mesure des ondulations liées à l'instabilité de la membrane est réalisée à l'aide de la méthode de projection de franges. Nous présentons ici une partie des résultats expérimentaux destinés à valider les algorithmes numériques de traitement de l'instabilité dans le cas de films très minces. Nos résultats sont comparés à ceux obtenus à l'aide d'un code de calcul commercial.
communication programmée pour mercredi après midi 16H20 salle I

n° 686 Etude des instabilités cellulaires par analyse de Fourier multi-échelles: application au plissement des membranes

Michel Potier-Ferry Noureddine Damil
Université Paul Verlaine Metz
On étudie le couplage entre les flambages locaux et globaux des structures, grâce à des modèles d’enveloppe généralisant l’approche de Landau-Ginzburg (cf CFM 2007). On représente ainsi l’influence des plissements locaux sur le comportement global. La pertinence de l’approche est illustrée par des analyses par éléments finis des modèles obtenus, dans des cas 1D.
communication programmée pour mercredi après midi 16H40 salle I

n° 1040 Approche éléments finis du comportement mécanique de câbles supraconducteurs pour le réacteur ITER

Hugues Bajas Damien Durville
ECP
Dans le cadre de la modélisation et de l'optimisation des conducteurs de type câble-en-conduit utilisés pour les aimants du réacteur ITER, nous proposons l’utilisation et l’adaptation d’un code EF de calcul de structures dédié aux milieux enchevêtrés: MULTIFIL. Le problème du comportement mécanique global et local des câbles est posé sous la forme de la recherche d’équilibre d’un assemblage de poutre en grande déformation et en interaction de contact frottement sous différents chargements.
communication programmée pour jeudi matin 10H00 salle I

n° 1020 Traînée et parcours de câbles – Application aux câbles de commandes de boites de vitesses

Nadège Levecque Lionel Manin Thouraya Baranger Henri Chajmowicz Régis Dufour
LaMCoS, INSA Lyon CNRS UMR 5259
Pour améliorer l'agrément de conduite, il s'agit de mieux comprendre le comportement mécanique de l'ensemble câble/gaine assurant le passage de vitesses. Le frottement gaine/câble ainsi que le parcours sont les paramètres prédominants. Un plan d'expériences établit les lois de traînée et rendement linéique pour des configurations de parcours simples. La modélisation éléments-finis utilisant la formulation co-rotationnelle permet de calculer un parcours véhicule le long duquel ces lois sont intégrées pour prévoir la traînée et le rendement globaux.
communication programmée pour jeudi matin 10H20 salle I

n° 923 Elasticité des noeuds

Sébastien Neukirch Nicolas Clauvelin Basile Audoly
Institut Jean le Rond d'Alembert
Nous calculons la réponse mécanique d'une tige élastique nouée sous la forme d'un noeud de trèfle ouvert. Dans la limite de faibles forces de tension appliquées les équations de Kirchhoff en présence de contact de la tige avec elle même sont résolues par une méthode de développement asymptotique. Les predictions sur la géométrie du noeud sont confrontées à des mesures expérimentales.
communication programmée pour jeudi matin 10H40 salle I