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

Table des figures
1.1 Structure multicouche d’une chaussée . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.2 Coupe schématique d’une chaussée . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.3 Lors du passage d’une roue, chargement contraction-extension-contraction engendre
une déformation longitudinale à la base d’une couche de chaussée. . . . . . . . . . . . . 5
1.4 Essai de fluage d’un barreau de bitume . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
1.5 Diagramme schématique de l’essai BBR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
1.6 Schéma de principe de l’essai module complexe de caractérisation du comportement
viscoélastique dans le domaine fréquentiel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.7 Isothermes du module complexe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
1.8 Isothermes de l’angle de phase δ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
1.9 Courbe maîtresse du module de rigidité à 10°C (H.N Nguyen [128]) . . . . . . . . . . . . 16
1.10 Exemple de courbes isochrones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
1.11 Représentation rhéologique du bitume 50/70 dans l’espace de Black . . . . . . . . . . . 17
1.12 Représentation rhéologique d’un bitume pur de grade 50/70 dans le plan Cole-Cole
(H.N. Nguyen [128]) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
1.13 Schématisation des modèles rhéologiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
1.14 Modèle viscoélastique Maxwell généralisé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
1.15 Principe de l’essai Fraass . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
1.16 Courbe de traction directe sur un bitume pur 50/70 (Chambard [27]) . . . . . . . . . . . 23
1.17 Evolution des déformations à la rupture en fonction de la température d’essai [99] . . . 24
1.18 Principe et résultats de l’essai de mouton pendule (Chambard [27]) . . . . . . . . . . . . 25
1.19 Principe de l’essai de flexion 3 points sur barreau entaillé. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
1.20 Taux de restitution d’énergie à partir des résultats expérimentaux. . . . . . . . . . . . . . 26
1.21 Principe de l’essai de Double Cantilever Beam . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
2.1 Les zones de champs mécaniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
2.2 Les trois modes de rupture simple . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
2.3 La méthode de fermeture de fissure en deux étapes (Krueger [98]) . . . . . . . . . . . . . 44
3.1 Modèle viscoélastique de Zener . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
3.2 Vérification du calcul Abaqus par un essai de fluage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
3.3 Maillage du barreau viscoélastique fissuré . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
3.4 Principe de superposition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
3.5 Déformée de la fissure en déformation plane . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
3.6 Déformée de la fissure en contrainte plane . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
viii