Comportement mécanique : modélisations et expérimentations
Comportement mécanique: modélisations et expérimentations
Présentation
Le LAMES conduit des recherches sur le comportement mécanique des infrastructures de transport, en s'appuyant à la fois sur des expérimentations à échelle réelle et sur des outils de modélisation.
Pour ce faire, le laboratoire dispose d'équipements expérimentaux complémentaires de grande envergure : un manège de fatigue dédié aux structures routières, ainsi que deux simulateurs (ou accélérateurs) linéaires de trafic de plus petite taille, appelés machines FABAC.
En parallèle, le LAMES développe des outils de modélisation avancés, notamment des codes de calcul par éléments finis et des logiciels semi-analytiques spécifiquement dédiés aux infrastructures, tels que ALIZE-LCPC, ViscoRoute et ViscoRail.
Les principaux sujets abordés concernent les mécanismes de dégradation des infrastructures — fatigue, fissuration, comportement des interfaces entre couches, gel-dégel — ainsi que l'évaluation sous trafic des matériaux routiers et des structures innovantes, et les méthodes de dimensionnement des chaussées routières et aéroportuaires.
Essais accélérés — Manège & FABAC
Manège de fatigue
Dispositif circulaire permettant d'appliquer des millions de passages de charge sur des structures routières à échelle réelle en quelques mois seulement, indispensable à la validation des innovations.
Machines FABAC
Deux accélérateurs linéaires de trafic complémentaires du manège, permettant des essais à plus petite échelle pour l'étude des comportements locaux et la validation de modèles.
Les essais accélérés permettent d'étudier le comportement à long terme des chaussées sous charges réelles, dans des délais très réduits (de l'ordre de 3 à 6 mois). Indispensables pour valider les innovations routières et pour la recherche, ils permettent l'étude des mécanismes de dégradation, la validation de modèles et la mise au point de méthodes d'auscultation.
Domaines d'études courants
- Test de nouveaux matériaux et de nouvelles structures
- Validation de modèles de dimensionnement
Possibilités d'essais élargies
- Techniques d'entretien et de renforcement
- Évolution des caractéristiques de surface
- Structures pour transport en commun
- Pièces de voiries soumises au trafic
- Évaluation de méthodes d'auscultation
- Infrastructures innovantes (recharge, énergie)
Les essais accélérés aident à répondre aux besoins des futures infrastructures : amélioration de la durabilité et de la résilience au changement climatique, développement de matériaux plus économes en ressources et en énergie, adaptation aux nouveaux véhicules (électriques, autonomes).
Outils de calcul récemment développés
Dernièrement, le laboratoire a développé des codes de calcul par éléments finis permettant de modéliser :
Le comportement à la fissuration des structures en enrobés bitumineux (viscoélastiques)
Le comportement d'interface de type frottant entre couches bitumineuses — application à la durabilité des couches de surface
La réponse thermomécanique d'enrobés bitumineux partiellement saturés soumis au gel-dégel
Ces développements complètent les logiciels semi-analytiques existants spécifiquement dédiés au dimensionnement des infrastructures de transport : ALIZE-LCPC, ViscoRoute et ViscoRail.
Illustrations
Projets de recherche
Découvrir les projets du LAMES
Retrouvez ci-dessous les projets de recherche du LAMES en lien avec la thématique Comportement mécanique : modélisations et expérimentations — portant sur la fatigue des chaussées, la modélisation numérique, les essais accélérés et le dimensionnement.