2. Solution de référence#

2.1. Solution de référence pour la pression d’eau en linéaire#

_images/Object_23.svg

,

_images/Object_24.svg _images/Object_25.svg

désignant les contraintes ,déformations et pressions d’eau obtenues dans la phase on a:

_images/Object_26.svg

Dans cette écriture,

_images/Object_27.svg

désigne le module de biot et

_images/Object_28.svg

.

Les conditions aux limites de flux nul et la conservation de la masse d’eau donnent

_images/Object_29.svg

Les conditions aux limites sur les parois latérales et le fait que l’état de contrainte est homogène donnent:

_images/Object_30.svg

On a donc finalement à résoudre les deux équations:

_images/Object_31.svg

Et on obtient:

_images/Object_32.svg

Dans notre cas,

_images/Object_33.svg

2.2. Développement de la solution analytique CJS#

On a en permanence:

pour les déformations:

_images/Object_34.svg

pour les contraintes:

_images/Object_35.svg

Phase élastique:

En écrivant simplement la loi élastique, il vient:

_images/Object_36.svg _images/Object_37.svg

Par ailleurs, on sait aussi que pendant cette phase

_images/Object_38.svg

(\(=\mathit{trace}(\sigma )\) ) reste constant car

_images/Object_39.svg

. On en déduit pour les composantes du déviateur:

_images/Object_40.svg

et

_images/Object_41.svg

soit:

_images/Object_42.svg

et

_images/Object_43.svg

Par conséquent:

_images/Object_44.svg

Ainsi lorsqu’on atteint le critère

_images/Object_45.svg

, on a:

_images/Object_46.svg

C’est-à-dire que la transition entre les états élastique et parfaitement plastique se fait pour une déformation axiale égale à:

_images/Object_47.svg

L’état de contraintes correspondant est noté:

_images/Object_48.svg

et

_images/Object_49.svg

Phase plastique:

On note

_images/Object_50.svg

le déviateur de l’inverse du tenseur s

D’une façon générale, on a les grandeurs suivantes:

_images/Object_51.svg _images/Object_52.svg _images/Object_53.svg _images/Object_54.svg _images/Object_55.svg _images/Object_56.svg

soit:

_images/Object_57.svg

et

_images/Object_58.svg

Par conséquent:

_images/Object_59.svg

On en déduit:

_images/Object_60.svg

et

_images/Object_61.svg

en outre:

_images/Object_62.svg

et

_images/Object_63.svg

Comme on a:

_images/Object_64.svg

alors le tenseur

_images/Object_65.svg

s’écrit:

_images/Object_66.svg

et

_images/Object_67.svg

Il vient alors pour

_images/Object_68.svg

:

_images/Object_69.svg _images/Object_70.svg

On a également d’après la loi élastique:

_images/Object_71.svg

et

_images/Object_72.svg

où:

_images/Object_73.svg _images/Object_74.svg

et avec:

_images/Object_75.svg

et

_images/Object_76.svg

soit, d’après ce qui précède, on a pour

_images/Object_77.svg

:

_images/Object_78.svg

et pour

_images/Object_79.svg

:

_images/Object_80.svg

On en déduit que la fonction de charge déviatoire s’écrit:

_images/Object_81.svg

En tenant compte du fait que

_images/Object_82.svg

, on trouve alors pour le multiplicateur plastique:

_images/Object_83.svg

ce qui donne avec les formules de

_images/Object_84.svg

et

_images/Object_85.svg

précédentes:

_images/Object_86.svg

On en conclut finalement l’expression analytique des contraintes:

En posant:

_images/Object_87.svg

On a:

_images/Object_88.svg _images/Object_89.svg

2.3. Résultats de référence#

Contraintes

_images/Object_90.svg

,

_images/Object_91.svg

et

_images/Object_92.svg

aux points \(A\) , \(B\) et \(C\) .

2.4. Incertitude sur la solution#

Solution analytique exacte pour CJS1.