v6.04.184 SSNV184 - Essai triaxial avec le modèle de Hoek-Brown modifié#

Résumé

Ce test permet de valider la loi de comportement élasto-plastique de Hoek-Brown modifiée en mécanique des roches. Il s’agit d’un essai triaxial pour lequel les calculs sont effectués en mécanique pure. Trois niveaux de confinement sont appliqués: \(5\mathrm{MPa}\) , \(12\mathrm{MPa}\) et \(25\mathrm{MPa}\) . Pour des raisons de symétrie, on ne s’intéresse qu’au huitième d’un échantillon soumis à un essai triaxial.

Il s’agit d’un test de non-régression.

Solution de référence#

Calcul de solution#

La valeur de la contrainte principale majeure peut être calculée au point de rupture (

../../../../_images/Object_2436.svg

) et à la résistance résiduelle (

../../../../_images/Object_2530.svg

) à partir de l’expression du déviateur de contrainte:

../../../../_images/Object_2629.svg

Résultats de référence#

Contraintes

../../../../_images/Object_2728.svg

,

../../../../_images/Object_2828.svg

et

../../../../_images/Object_2927.svg

au point \(D\) .

Déplacements

../../../../_images/Object_3027.svg

et

../../../../_images/Object_3157.svg

au point \(D\) .

Modélisation A#

Caractéristiques de la modélisation#

Modélisation 3D

Découpage: \(\mathrm{1m}\) en hauteur, \(\mathrm{1m}\) en largeur

Chargement de la phase 1:

../../../../_images/Object_3223.svg

(pression de confinement)

Conditions aux limites:

../../../../_images/Object_3323.svg

Caractéristiques du maillage#

Nombre de nœuds: 20

Nombre de mailles et types: 6 QUAD8 et 1 HEXA20

Grandeurs testées et résultats#

Rupture:

../../../../_images/Object_3423.svg

Résistance résiduelle:

../../../../_images/Object_3522.svg

Localisation

Numéro d’ordre

Contrainte (MPa)

Code_Aster

Point \(D\)

12

../../../../_images/Object_3625.svg

-5.00

40

../../../../_images/Object_3726.svg

-5.00

12

../../../../_images/Object_3819.svg

-5.00

40

../../../../_images/Object_3916.svg

-5.00

12

../../../../_images/Object_4012.svg

-18.5

16

../../../../_images/Object_4117.svg

-22.4982

30

../../../../_images/Object_4217.svg

-29.0442

43

../../../../_images/Object_4318.svg

-34.7520

45

../../../../_images/Object_4417.svg

-31.3756

50

../../../../_images/Object_4516.svg

-24.4274

55

../../../../_images/Object_4614.svg

-21.6325

65

../../../../_images/Object_4712.svg

-20.7215

Localisation

Numéro d’ordre

Déformation

Code_Aster

Point D

12

../../../../_images/Object_4813.svg

0.9 E-3

16

../../../../_images/Object_4912.svg

1.22296 E-3

30

../../../../_images/Object_509.svg

2.82301 E-3

43

../../../../_images/Object_5117.svg

4.59944 E-3

45

../../../../_images/Object_5215.svg

5.39287 E-3

50

../../../../_images/Object_5315.svg

7.41788 E-3

55

../../../../_images/Object_5416.svg

9.07385 E-3

65

../../../../_images/Object_5515.svg

11.9257 E-3

12

../../../../_images/Object_5614.svg

-3 E-3

65

../../../../_images/Object_5712.svg

-16.25 E-3

Modélisation B#

Caractéristiques de la modélisation#

Modélisation 3D

Découpage: \(\mathrm{1m}\) en hauteur, \(\mathrm{1m}\) en largeur

Chargement de la phase 1:

../../../../_images/Object_5814.svg

(pression de confinement)

Conditions aux limites:

../../../../_images/Object_5912.svg

Caractéristiques du maillage#

Nombre de nœuds: 20

Nombre de mailles et types: 6 QUAD8 et 1 HEXA20

Grandeurs testées et résultats#

Rupture:

../../../../_images/Object_6011.svg

Résistance résiduelle:

../../../../_images/Object_6114.svg

Localisation

Numéro d’ordre

Contrainte (MPa)

Code_Aster

Point \(D\)

16

../../../../_images/Object_6214.svg

-12.00

50

../../../../_images/Object_6314.svg

-12.00

16

../../../../_images/Object_6414.svg

-12.00

50

../../../../_images/Object_6512.svg

-12.00

16

../../../../_images/Object_6612.svg

-30

20

../../../../_images/Object_6711.svg

-33.2264

40

../../../../_images/Object_6810.svg

-44.5889

51

../../../../_images/Object_6911.svg

-50.4447

55

../../../../_images/Object_706.svg

-48.0512

60

../../../../_images/Object_7113.svg

-45.5579

70

../../../../_images/Object_7212.svg

-43.0472

80

../../../../_images/Object_7311.svg

-42.8023

Localisation

Numéro d’ordre

Déformation

Code_Aster

Point \(D\)

16

../../../../_images/Object_7411.svg

1.2 E-3

20

../../../../_images/Object_7512.svg

1.56091 E-3

40

../../../../_images/Object_7611.svg

3.78317 E-3

51

../../../../_images/Object_7712.svg

5.22869 E-3

55

../../../../_images/Object_7810.svg

6.32002 E-3

60

../../../../_images/Object_7910.svg

7.74068 E-3

70

../../../../_images/Object_8012.svg

10.5716 E-3

80

../../../../_images/Object_8115.svg

13.3372 E-3

16

../../../../_images/Object_8214.svg

-4 E-3

80

../../../../_images/Object_8312.svg

-2E-2

Modélisation C#

Caractéristiques de la modélisation#

Modélisation 3D

Découpage: \(\mathrm{1m}\) en hauteur, \(\mathrm{1m}\) en largeur

Chargement de la phase 1:

../../../../_images/Object_8411.svg

(pression de confinement)

Conditions aux limites:

../../../../_images/Object_8511.svg

Caractéristiques du maillage#

Nombre de nœuds: 20

Nombre de mailles et types: 6 QUAD8 et 1 HEXA20

Grandeurs testées et résultats#

Rupture:

../../../../_images/Object_8613.svg

Résistance résiduelle:

../../../../_images/Object_8710.svg

Localisation

Numéro d’ordre

Contrainte (MPa)

Code_Aster

Point \(D\)

18

../../../../_images/Object_8811.svg
  • 25.00

81

../../../../_images/Object_8910.svg
  • 25.00

18

../../../../_images/Object_9010.svg
  • 25.00

81

../../../../_images/Object_9115.svg
  • 25.00

18

../../../../_images/Object_9213.svg

-50.8398

24

../../../../_images/Object_9312.svg

-56.4340

36

../../../../_images/Object_9413.svg

-66.9436

46

../../../../_images/Object_9513.svg

-75.3064

54

../../../../_images/Object_9611.svg

-77.6467

66

../../../../_images/Object_9710.svg

-79.7633

81

../../../../_images/Object_9810.svg

-80.1249

Localisation

Numéro d’ordre

Déformation

Code_Aster

Point \(D\)

18

../../../../_images/Object_9910.svg

1.85408 E-3

24

../../../../_images/Object_1008.svg

2.63445 E-3

36

../../../../_images/Object_10114.svg

4.35497 E-3

46

../../../../_images/Object_10213.svg

5.98034 E-3

54

../../../../_images/Object_10313.svg

7.90516 E-3

66

../../../../_images/Object_10411.svg

11.3535 E-3

81

../../../../_images/Object_10511.svg

16.7102 E-3

18

../../../../_images/Object_10612.svg

-6 E-3

36

../../../../_images/Object_10711.svg

-12 E-3

81

../../../../_images/Object_10810.svg

-27 E-3

Synthèse des résultats#

Les résultats obtenus montrent un accord de la contrainte \({\sigma}_{1}\) à la rupture et à la résistance résiduelle entre les valeurs calculées et celles obtenues avec Code_Aster .

Ce cas test est un test de non-régression développé pour valider le modèle de Hoek-Brown modifié.