Développement d’un outil numérique pour la prévision de la fissuration d’une structure en béton de fibres sous impact

Abstract

Ce travail de recherche s’inscrit dans le cadre de la sécurité du transport des colis servant à confiner des déchets technologiques de faible radioactivité. Il s’agit de développer un outil numérique capable de simuler le comportement global d’une structure en béton de fibres soumise à des sollicitations dynamiques. Il permet également d’accéder à des informations plus locales telle que la fissuration, tant en terme de trajet que d’ouverture de fissure. Une campagne expérimentale comprenant des essais quasi-statiques et dynamiques est d’abord conduite et le comportement du matériau étudié est caractérisé. Ensuite, l’essai de flexion dynamique est modélisé afin de capturer à l’échelle globale les non-linéarités liées à la fissuration de la structure. Les paramètres associés à la loi de comportement sont identifiés via une procédure d’identification basée sur les simulations complètes des essais. La quantification de l’énergie de fissuration en dynamique est examinée et l’intérêt de prendre en compte les effets inertiels de structure dans le calcul de l’énergie de fissuration est montré. Enfin, à partir des résultats de la simulation globale de l’essai dynamique, deux méthodes de post-traitement numériques sont proposées afin d’extraire le trajet de fissuration et de calculer les ouvertures associées. Ces deux méthodes sont appliquées à un cas-test de poutre en flexion un-point dynamique et les résultats donnent une bonne estimation du trajet de fissure ainsi que des ouvertures.