Numerical simulation of the interaction between the flow of granular media and an obstacle
Simulation numérique de l'intéraction entre un écoulement granulaire et un obstacle
Résumé
Dissipations inside a flow of dense and dry snow are essentually due to friction. This analogy between snow avalanches and free surface flows of granular media has been exploited by many authors. The resistance of a structure submitted to the impact of a snow avalanche depends not only on the maximum intensity of applied stresses, but also upon their evlution in space and time. For this reason, the modelling at local scale was compulsory. Such local approach can be developed in the framework of fluiod mechanics. This has been done here using the SPH numerical method. In parallel,the framework of complex solid mechanics has rarely been used to study free surface flows of granular media. This has been done here using the discrete elements method.
Les dissipations à l'intérieur d'un écoulement dense de neige sèche sont essentiellement de nature frictionnelle. Cette analogie entre avalanches de neige et écoulements à surface libre de matériau granulaire a été exploitée par de nombreux auteurs. la résistance d'une structure soumise à un impact dépend non seulement de l'intensité maximale des contraintes qui lui sont imposées, mais également de leur répartition spatiale et de leur évolution dans le temps. Pour cette raison, nous nous sommes orientés vers une modélisation locale des écoulements. Une telle approche locale des écoulements granulaires au voisinage d'une structure peut être abordée dans le cadre de la mécanique des fluides. Une telle approche a été menée ici en s'appuyant sur la méthode SPH (smoothed particle hydrodynamics).Parallèlement, il existe un autre cadre qui a été jusqu'ici peu exploité pour aborder les écoulements granulaires à surface libre : celui des modèles de mécanique des solides complexes.Celui-ci est exploité ici au travers de la méthode des éléments discrets