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Dernière mise à jour : Mai 2018

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Érosion Torrentielle, Neige et Avalanches

MÉCANIQUE DES GÉOMATERIAUX, GÉOFLUIDES ET GÉOSTRUCTURES (MGEO3)

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L’équipe MGeo3 concentre ses activités sur trois problématiques principales liées aux géomatériaux (grains, mélanges fluide-grains, boues, neige, glace, béton, bois…) : la caractérisation du comportement mécanique  complexe de ces matériaux, la rhéologie et l’hydrodynamique des géofluides, et le comportement des ouvrages dans leur environnement. Elle s’intéresse aux précurseurs et au développement des modes d’instabilités dans les géomatériaux, aux interactions fluide-grains, à la description de la transition fluide-solide, aux couplages entre rhéologie et hétérogénéités dans les matériaux, aux écoulements de fluides complexes en régime fortement varié, au comportement et aux modes de rupture des ouvrages sous sollicitations sévères, et aux interactions fluide-structure. L’équipe s’appuie sur des compétences en physique, mécanique des solides et des fluides, et en dynamique des structures. Elle mobilise un large spectre d’expérimentations originales basées sur des tests en laboratoire et in situ, ainsi que des simulations numériques (méthodes aux éléments discrets, modèles continus), avec une attention particulière prêtée au développement d’approches multi-échelles et d’approches intégrées dans l’épaisseur. L’ensemble des travaux de l’équipe vise en particulier à préciser le comportement mécanique des phénomènes gravitaires rapides (avalanches de neige et de glace en y incluant le transport éolien de neige et ses effets, crues et laves torrentielles, chutes de blocs, glissements de terrain, etc.) dans leurs phases d’initiation, de propagation, et d’arrêt en considérant l’influence des structures de génie civil sur les écoulements et la réponse de ces structures aux impacts.

Actions de recherche

Les actions de recherche portent sur les instabilités dans les milieux granulaires secs et humides, les écoulements de fluides complexes fortement variés (ressauts granulaires, front d’écoulement de fluides viscoplastiques), l’effet de la cohésion sur les seuils d’arrachement des particules transportés par l’air, l’interaction entre écoulements de fluides complexes et structures, la modélisation numérique du comportement mécanique des structures souples et rigides soumis aux aléas gravitaires. L’équipe contribue au développement de mesures innovantes en mécanique expérimentale, de modèles « couche mince » et de méthodes numériques multi-échelles.

Déclenchement des phénomènes

Écoulements gravitaires

Ouvrages

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Moyens et techniques mis en œuvre

Laboratoires

Sites expérimentaux

Outils de simulation

  • Modèles couche mince
  • Smooth Particle Hydrodynamics
  • Méthode aux éléments discrets
  • Méthode aux éléments finis
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