Etude numérique de la fissuration d'un milieu viscoélastique - Pastel

4.5 Validation numérique
4.5. Validation numérique
Dans le chapitre §4.4, on a présenté la méthode de calage des séries de Prony à partir des données
expérimentales dans le domaine fréquentiel. L’essai de Rupture local de bitume est un essai monotone
dans le domaine temporel, on doit effectuer une vérification de ce calage du domaine fréquentiel
au domaine temporel à l’aide d’un essai de fluage sur barreau.
Comme nous avons présenté dans le chapitre §1.4.1, l’essai de fluage sur barreau (BBR) est un essai
spécialement conçu pour effectuer des mesures fondamentales sur les liant bitumineux à basses
températures. Un barreau de bitume est conditionné dans un bain d’alcool à une température contrôlée.
Le barreau est ensuite soumis à une charge constante de 100g en son milieu. Au cours de l’essai,
on relève la déflexion au milieu du barreau en tenant compte également de la phase de déchargement.
P=100 g
100 mm
126 mm
11.6 mm
FIG. 4.18 – La géométrie et le chargement du barreau de l’essai de fluage "Bending Beam Rheometer"
Avec le bitume pur de grade 50/70, on a réalisé les essais de fluage sur barreau aux trois températures
suivantes ( -12°C, -18°C et -24°C) (cf. chapitre §4.2).
4.5.1 Modélisation
Nous présentons sur la figure 4.19 le maillage qui a servi aux calculs numérique. En raison de la
géométrie symétrique, on ne distingue que la moitié de la poutre en appliquant la condition de symétrie
correspondante.
On adopte dans notre calcul l’hypothèse de contrainte plane. On applique donc un chargement
linéaire en tenant compte de la condition symétrique.
Le maillage se compose de 3772 éléments triangulaires linéaires à 3 nœuds (CPS3). Le nombre de
nœuds total pour ce maillage est de 4052 nœuds.
Concernant le coefficient de Poisson, les travaux de Shaterzadeh [160] et Maillard [108] montre
que ce paramètre est souvent pris égal à 0.5 aux moyennes et hautes températures pour les bitumes
et liants bitumineux seul. Dans notre modélisation, ce coefficient est déterminé sur la phase d’étirement
de l’essai de Rupture locale des bitumes en ajustant la courbe expérimentale et numérique
force-déplacement. Nous allons revenir sur ce sujet en plus de détails au chapitre §
refchap6. Le résultat de notre ajustement donne une valeur aux alentours de 0.49, qui est très proche
par rapport à la littérature. On remarque d’ailleurs que dans cet essai de fluage du barreau, la déflexion
dépend infinitésimalement du coefficient de Poisson. On adopte donc la valeur ν = 0.49.
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