Thèses sur le sujet « Isotropie du comportement »

Nous avons étudié le comportement rhéologique de suspensions de particules non colloïdales plongées dans des fluides à seuil. Nous nous sommes focalisé sur la contribution purement mécanique des particules. Nous avons dans un premier temps étudié le comportement en régime solide en formulant de nombreux systèmes expérimentaux modèles. Nous avons mesuré les propriétés d’élasticité linéaire, ainsi que les propriétés de seuil. Nous trouvons des lois reliant les propriétés rhéologiques de la suspension à celles du fluide ainsi qu’à la fraction volumique en particules monodisperses pour une distribution isotrope. Nous validons une approche d’homogénéisation proposée par Chateau et al. reliant les propriétés linéaires aux propriétés non-linéaire par une loi simple qui permet ainsi de prédire le seuil de contrainte de ce type de matériaux. Cette approche est validée sur des mortiers modélisés par une suspension de billes de verre dans une pâte de ciment thixotrope. Dans un second temps, nous explorons le régime liquide et caractérisons le comportement en écoulement d’un fluide à seuil modèle, une émulsion, selon une modélisation d’Herschel-Bulkley d’exposant n=½. Nous montrons que cette loi reste valable pour une suspension de particules dans cette émulsion. Nous mesurons la consistance d’Herschel-Bulkley en fonction de la fraction volumique en particules et nous constatons un bon accord entre ces mesures et une loi prédite par l’approche d’homogénéisation de Chateau et al. Enfin, nous observons une distinction entre seuil d’arrêt et seuil de démarrage probablement dû à la distribution des particules
We study rheological behaviour of non colloïdal particles suspensions embedded in yield stress fluids. We focus on strictly mechanical particles influence. First, we study solid domain with a large experiment panel on model materials. We measure linear elasticity and yield stress. We found law which link suspensions properties to interstitial fluids one and monodisperses particles concentration for an isotropic distribution. We compare our results to a homogenization approach by Chateau et al. which give us a very simple law between linear and non linear properties. This approach could predict the yield stress variation as a function of particles concentration with a very good agreement. Then, we validate this approach on a model mortar (glass beads in a thixotropic cement paste). In a second part, we explore liquid domain and characterize flowing behaviour of a yield stress model fluid, an emulsion, as a Herschel-Bulkley fluid with an exponent n =½. We show that this law still applicable for particles suspension in this emulsion with the same Herschel-Bulkley exponent. Then, we measure Herschel-Bulkley consistency as a function of particles concentration and found a good agreement with a law predicted by Chateau et al. from a homogenization approach. Finally, we observe difference between stopping yield stress and starting yield stress, this difference is probably due to particles distribution

Ce mémoire a pour objet l'étude théorique du comportement des milieux endommagés initialement anisotropes pour laquelle des simulations numériques sont proposées. Elle se situe, d'une part, dans un cadre théorique, appliquant la théorie des représentations des fonctions tensorielles anisotropes, et d'autre part, dans un cadre de simulation numérique, décrivant le comportement macroscopique d'un matériau endommagé initialement isotrope et d'un matériau initialement orthotrope en traction simple. Dans le chapitre I, nous définissons l'état d'endommagement par une variable tensorielle d'ordre deux caractérisée par le produit tensoriel par elle-même d'une variable tensorielle d'ordre un. Dans le chapitre II, nous rappelons la théorie des représentations des fonctions tensorielles anisotrope et leurs applications à un milieu isotrope, orthotrope de révolution, orthotrope et a anisotropie la plus générale. Dans le chapitre II et IV, nous étudions l'endommagement d'un milieu initialement isotrope et d'un milieu initialement anisotrope. Dans le chapitre V, nous présentons une simulation numérique d'essais de tractions sur un matériau endommagé initialement isotrope et d'un matériau endommage initialement orthotrope.

L’Agence nationale de gestion des déchets radioactifs (Andra) mène des recherches approfondies afin de caractériser l’argilite du Callovo-Oxfordien (COx) en France, roche hôte potentielle pour le stockage géologique profond des déchets radioactifs. Les études concernent le comportement hydromécanique de la roche dû à l'excavation des galeries ainsi que la réponse thermo-hydro-mécanique (THM) résultant de la chaleur produite par les colis de déchets exothermiques. Un programme expérimental a été mené dans ce travail pour caractériser la réponse de l’argilite du COx sous différentes sollicitations THM dans un cadre thermo-poro-élastique isotrope transverse.Comme l’argilite du COx a une très faible perméabilité, les expériences en laboratoire doivent être adaptées pour de longues durées de saturation et de drainage. Nous présentons des solutions analytiques pour le champ de pression interstitielle en fonction du temps dans un échantillon soumis à différents chemins de chargement et à différents taux. Il s'agit d'un outil simple et efficace pour estimer les conditions devant être réunies afin de déterminer avec fiabilité les paramètres du matériau. Cela permet également d’optimiser les différentes conditions d'essai.À partir de cette approche, une nouvelle procédure de chargement transitoire par étapes a été mise au point pour les essais isotropes, dans des conditions drainées et non drainées, et sous charge thermique et mécanique. Ces protocoles rendent les expériences sur les roches à faible perméabilité plus efficaces en termes de temps, donnant accès à plusieurs paramètres THM et mesures de perméabilité en un seul essai.A partir des données d'essais de compression isotrope, de pression interstitielle et de chargement déviatoriques selon des directions parallèles et perpendiculaires au litage, on a étudié les propriétés poroélastiques des échantillons de roche saturée. Ces essais ont fourni un jeu compatible de paramètres de matériaux, et ce sous différents niveaux de contrainte, mettant en évidence une anisotropie significative. Alors que l'anisotropie du coefficient de Biot calculé par analyse inverse était très faible, nous avons observé une anisotropie importante du coefficient de Skempton.Des essais thermiques ont été réalisés selon différents chemins de chauffage et de refroidissement. Nous avons déterminé les coefficients de dilatation thermique drainée et non drainée dans les deux directions isotropes transverses. La mesure des variations de pression interstitielle a donné le coefficient de pressurisation thermique. Nous avons identifié une dépendance aux contraintes et à la température.Nous avons reproduit des chemins de chargement thermo-hydro-mécaniques correspondant aux chemins in situ sur l'axe de symétrie entre deux alvéoles dans lesquels sont placés les colis de déchets. À l'aide d'un système triaxial spécialement adapté et novateur, les échantillons ont été chauffés sous condition de déformation latérale nulle jusqu'à ce que les surpressions interstitielles thermiques provoquent des contraintes de traction qui ont fini par fracturer le matériau à des contraintes axiales effectives d'environ -3,0 MPa. Des essais sous différentes contraintes latérales totales a permis de décrire la rupture selon le critère de Griffith généralisé par Fairhurst. En utilisant les propriétés des THM évaluées dans l'étude, nous sommes en mesure de reproduire de façon satisfaisante les déformations observées sous tension.Enfin, un modèle thermo-poroélastique a été implanté dans un code de calcul d'éléments finis Freefem++. Le comportement THM autour des alvéoles parallèles disposés à intervalles réguliers a été modélisé. Cela permet de mieux comprendre la disposition spatiale des processus THM, les transferts de chaleur et de fluides, ainsi que le changement des états de contrainte par rapport au critère de rupture présenté ici
Extensive research is carried out by the French National Radioactive Waste Management Agency (Andra), in order to characterize the Callovo-Oxfordian (COx) claystone, a candidate host rock for a deep geological radioactive waste repository in France. The hydromechanical behaviour of the rock due to the excavation of the galleries are studied, as well as the thermo-hydro-mechanical (THM) response arising from heat generated by the exothermic waste packages. A laboratory programme was carried out in this work to characterize the response of COx claystone to different THM loadings within the framework of transversely isotropic thermo-poro-elasticity.Due to the very low permeability of the COx claystone, laboratory experiments have to be adapted for long saturation and drainage durations. Analytical solutions are presented for the time dependent pore pressure field in a specimen submitted to various loading paths and different rates. This provides a simple and efficient tool for the estimation of the conditions that must hold for reliable determination of material parameters. It allows as well an optimization of various test conditions.Based on this approach, a new transient step loading procedure was developed for isotropic tests in drained and undrained conditions, under both thermal and mechanical loading. This protocols render experiments on low permeable rocks more time efficient, giving access to several THM parameters and permeability measurements in a single test.In isotropic compression tests, pore pressure tests, and deviatoric loading tests parallel and perpendicular to the bedding plane, poroelastic properties were investigated on saturated rock specimens. The performed experiments provide compatible material parameters at different stress levels, evidencing a significant transverse isotropy, which had little effects on the back-calculated Biot’s coefficients and more effects on Skempton's coefficients.Thermal loads were exerted on COx specimens along different heating and cooling paths. Drained and undrained thermal expansion coefficients along both the transverse isotropic directions were determined. The measurement of pore pressure changes yielded the thermal pressurization coefficient, with a stress and temperature dependency identified.Thermo-hydro-mechanical loading paths corresponding to the paths expected in situ at the symmetry axis between two microtunnels, in which canisters are placed, were mimicked in the laboratory. Using a specially developed novel triaxial device, samples were heated with no radial strain allowed, until thermally induced pore pressures caused effective tensile stresses, which ultimately fractured the material at axial effective stresses around -3.0 MPa. Fracturing under different lateral total stresses allow to describe the failure with Fairhurst's generalized Griffith criterion. Using the THM properties evaluated earlier in the study, one is able to satisfactorily reproduce the observed deformations under tension.Last of all, a thermo-poroelastic model was implemented in the finite element solver Freefem++. The THM behaviour around parallel microtunnels in periodic layout is simulated in a 2D configuration. This helps to better understand the spatial arrangement of THM processes, heat and fluid transport, and the change of stress states with respect to the presented failure criterion

La présente étude concerne la simulation par des méthodes éléments finis du comportement des coques minces élastoplastiques isotropes ou orthotropes. Deux points plus particulièrement y sont développés : l'influence de l'anisotropie plastique, et l'étude des instabilités de type flambement. La formulation lagrangienne actualisée à chaque itération FLAI associée à divers algorithmes et stratégies de résolution ainsi qu'à l'élément de coque en facette plane DKT18 sont exposés. Quelques exemples élastiques démontrent les bonnes capacités et qualités du modèle proposé par rapport à des solutions plus complexes élaborées récemment par différents auteurs. Au niveau des lois de comportement élastoplastique, trois formulations pour les matériaux isotropes sont succinctement présentées et comparées. Par contre, le cas des matériaux orthotropes est traité en détail en considérant le critère de Hill complet en écrouissage mixte et un schéma d'intégration implicite. Deux coques orthotropes sont étudiées et les résultats sont comparés à ceux obtenus par différents auteurs utilisant un même critère de Hill simplifié. L'étude des instabilités de type flambement est basée sur le principe du minimum de l'énergie potentielle totale pour les coques élastiques. Elle se scinde en une partie de prédiction et classification des charges et modes critiques par la résolution de systèmes aux valeurs propres que l'on établira et une partie de suivi des comportements post-critiques. Une méthode originale est présentée pour la définition des comportements de type post-bifurcation. Une autre méthode est proposée pour évaluer facilement l'influence de défauts géométriques sur le flambement. Une section importante est consacrée à la présentation et à l'analyse d'exemples élastiques puis élastoplastiques, avec pour certains essais (Irsid, Yoshida), des comparaisons expérimentales/numériques. Les conclusions et perspectives de ce travail font suite à un dernier exemple semi-industriel, «la coupelle conique», qui présente un grand nombre des difficultés abordées séparément dans les exemples précédents.

Une connaissance plus approfondie du comportement des roches argileuses, et plus particulièrement de leur tenue, s'avère aujourd'hui indispensable dans le cadre de plusieurs thèmes de recherche d'importance croissante : comme couverture des réservoirs pétroliers pour la production d’hydrocarbures et la séquestration de CO2, ou en tant que roche hôte pour le stockage des déchets nucléaires en couches géologiques profondes. Ces roches sont particulièrement difficiles à caractériser expérimentalement du fait de leur très faible perméabilité et de leur sensibilité à l'eau. L'objectif de cette thèse est d'améliorer la compréhension des couplages hydromécaniques intervenant dans ces matériaux. Tout d’abord, une contribution à la caractérisation de l’évolution de la structure des roches argileuses soumises à un chargement mécanique est apportée. A cet effet, un essai de compression uniaxiale sur l’argilite de Tournemire associant des observations au MEB et une méthode de corrélation d’images numériques est proposé. Par la suite, des simulations numériques des essais œdométriques ont été réalisées pour appréhender l'influence des propriétés poromécaniques, en particulier de la faible perméabilité sur le comportement de l'échantillon. L’étude des équations de diffusion et les simulations numériques effectuées nous permettent de proposer une méthode de détermination de la perméabilité intrinsèque de ces matériaux. Dans la dernière partie, une étude du comportement d’une roche couverture d’un réservoir pétrolier à grande échelle est réalisée sur un cas synthétique 3D. L’objectif de ce chapitre est d’étudier les variations du champ de contrainte au sein de la couverture au cours de la production du réservoir
Knowledge of shale poromechanical behavior is essential for various environmental issues such as CO2 deep geological storage, high level radioactive waste storage, oil field abandonment… Furthermore, due to their good confinement properties, there are considered as potential host rocks for high level radioactive waste storage. However, their experimental characterization is very complex because of their very low permeability and their saturating fluid sensitivity. The main objective of this study is to improve knowledge of hydromechanical coupling of such a material. To study the structure of argillites under stress, SEM in-situ uniaxial compression test is performed on parallelepiped sample; compression orientation is perpendicular to bedding planes direction. Correlation techniques are used to estimate strain distributions. Second part underlines the key points of shale experimental characterization using the framework of Biot’s mechanics of fluid saturated porous solids. Shales are well known as a more or less transverse isotropy material. The complete methodology to conduct œdometric tests on such sensitive and weakly permeable material is described. Measurements realized on Tournemire argillite are proposed and a comparison with the poroelastic parameters of Meuse / Haute-Marne is given. Furthermore, to investigate hydromechanical coupling, a transverse isotropic poroelastic model is used to estimate the influence of anisotropy on diffusion characteristic time. The experimental data are used in numerical simulations to estimate the intrinsic permeability of the samples. In the last part, the caprock behavior of a petroleum field is studied at large scale with a 3D synthetic model (finite element analysis). The purpose of this last chapter is to study changes in stress field during the oil production

Cette thèse s'inscrit dans un projet global de recherche sur la modélisation de la banquise, mené conjointement par TOTAL S.A. et l'université Grenoble Alpes. Ce projet à ammené au développement d'un modèle granulaire pour simuler l'évolution de la banquise, ainsi que le comportement mécanique des floes de glace. Une implémentation informatique du modèle permet de simuler les collisions d'un million de blocs de glace, ainsi que leurs interactions avec des structures rigides. La présente thèse améliore ce modèle granulaire, en proposant un modèle efficace de fracture des blocs de glace. Dans une première partie, on propose un modèle de fracture d’un floe de glace lorsque celui-ci est soumis à un déplacement de son bord. Notre modèle est un modèle variationnel, dans la lignée du modèle de Francfort et Marigo, et consiste à minimiser l'énergie totale du matériau. On montre que, sous certaines hypothèses, cette fonctionnelle d'énergie possède bien un minimum. Le modèle proposé est efficace, et peut être intégré dans le modèle de collision, qui gère le comportement d'un grand nombre de blocs. Cette efficacité repose sur une hypothèse géométrique forte, bien qu'atténuée par l'utilisation d'un chargement quasi-statique : nous supposons que les seules fractures admissibles sont des segments de droites. Dans une seconde partie, on cherche à dériver les conditions au bord lors de la percussion à partir d'un modèle mécanique discret. Pour ce faire, on se propose de considérer un matériau élastique comme la limite d'un réseau isotrope de masses, reliées entre elles par des ressorts. Sur un réseau discret, on connaît l'équation différentielle qui régit le mouvement de chaque masse ; on peut espérer en dériver une expression du déplacement au bord. Une première étape est de montrer que l'état d'équilibre du réseau discret approche l'état d'équilibre d'un matériel élastique, lorsqu'on fixe un déplacement du bord. On présente plusieurs résultats de Gamma-convergence de fonctionnelles discrètes, définies sur différents réseaux de ressorts, vers la fonctionnelle d'énergie élastique classique. On utilisera en particulier un réseau isotrope, obtenu à partir d'un processus stochastique ponctuel sur lequel on construit une triangulation de Delaunay. Dans ce cas, on proposera un résultat de Gamma-convergence presque sûre
This doctoral dissertation is part of a research project on sea ice modeling, initiated by TOTAL S.A. and the Université Grenoble Alpes.This project lead to the development of a granular model for the evolution of sea ice, and in particular the mechanical behavior of ice floes in the marginal ice zone.The implementation of the model can simulate the collisions of one million ice floes, and their interaction with rigid structures.This PhD thesis improves the current granular model by adding an efficient model for ice floe fracture.Firstly, we present a fracture model for an ice floe subject to a boundary displacement.This model is a brittle fracture model, relying on the work of citeauthor{GRIFFITH1921}.It is written in a variational framework inspired from that of citeauthor{FM98}'s model: we minimize the total energy of the material.We show that, under some hypothesis, the total energy of the ice floe has a minimum.This variational model is efficient, and can be used in the collision model which simulates the behavior of a large number of floes.This efficiency relies on a strong geometric hypothesis, although mitigated by the use of a quasistatic loading : we restrict the space of admissible fractures to the set of segment lines.Secondly, we present a research strategy to obtain an expression of the boundary displacement during the percussion of two ice floes.The strategy is the following : we consider the ice floe as the limit of an isotropic mass-spring lattice.For a given lattice, we can write the differential equation verified by each mass, and thus we hope to derive an expression of the boundary displacement.We identify three mathematical limits which we deem necessary to the understanding of the percussion phenomenon, and we obtain two of them.Doing so, we prove two Gamma-convergence results of discrete functionals, defined on different lattices, to the classical elastic energy.In particular, we work with a stochastic isotropic lattice, built as the Delaunay triangulation of a stochastic point process.In that case, we will prove the almost-sure Gamma-convergence

Les méthodes d'apprentissage automatique basées sur les réseaux de neurones offrent de nouvelles perspectives pour la modélisation du comportement mécanique des matériaux. Grâce à leur capacité à servir d'interpolateurs universels de fonctions, ces réseaux sont capables de capturer une grande variété de comportements complexes. Cependant, leur mise en œuvre requiert des ensembles de données volumineux, souvent difficilement accessibles par des moyens expérimentaux. Afin de pallier cette limitation, ce manuscrit introduit différents biais physiques permettant de modéliser le comportement mécanique de matériau, et plus spécifiquement le comportement viscoélastique non linéaire, à partir de données expérimentales restreintes.Les deux principes fondamentaux de la thermodynamique constituent un cadre contraignant pour la formulation de lois de comportement. Il permet de réduire le nombre de données nécessaires à l'entraînement des modèles, tout en renforçant leur robustesse face aux erreurs de mesure.Les réseaux de neurones récurrents, quant à eux, sont particulièrement bien adaptés pour modéliser des comportements dépendant de l'histoire du chargement. Leurs mémoires cachées offrent une analogie intéressante avec les variables internes introduites par le principe de l'état local en mécanique. Cependant, ces réseaux posent des défis en matière d'entraînement et de généralisation. Pour surmonter ces difficultés, un modèle de réseau de neurones à encodage mécanique est proposé. Ce modèle tire parti des variables internes d'un modèle de viscoélasticité linéaire pour encoder l'histoire du matériau, ce qui s'avère suffisant pour modéliser le comportement mécanique non linéaire du matériau.Un des défis majeurs de la modélisation en trois dimensions à partir de données expérimentales réside dans la prise en compte des symétries matérielles pour éviter des essais redondants. Dans le cas des matériaux isotropes, une méthode d'augmentation de données par rotation aléatoire des essais, combinée à un apprentissage par transfert latéral, permet de développer une loi de comportement 3D en utilisant seulement deux types d'essais uniaxiaux. Une formulation thermodynamique respectant intrinsèquement l'isotropie du matériau est proposée, bien que des défis d'entraînement restent à surmonter pour optimiser cette approche
The application of machine learning techniques based on neural networks provides novel insights into the modelling of the mechanical behaviour of materials. These networks are capable of capturing a wide variety of complex behaviours due to their ability to act as universal function approximators. However, the deployment of these techniques requires large datasets, which are often difficult to obtain experimentally. This manuscript introduces various physical biases that enable the modelling of mechanical behaviour, specifically non-linear viscoelastic behaviour, using limited experimental data, thereby addressing this limitation.The two fundamental principles of thermodynamics provide a robust framework for constraining the formulation of constitutive laws. This approach reduces the quantity of data required for model training, while simultaneously improving the models' resilience to measurement errors.Recurrent neural networks, on the other hand, are particularly well-suited for modelling behaviour that depends on the loading history. Their hidden memories mirror the internal variables introduced in mechanics by the local state principle. However, these networks present challenges in terms of training and generalisation. To overcome these difficulties, a neural network model with mechanical encoding is proposed. This model employs the internal variables of a linear viscoelasticity model to encode the material's history, which proves to be sufficient for modelling its non-linear mechanical behaviour.One of the most significant challenges in three-dimensional modelling from experimental data is the incorporation of material symmetries in order to avoid the need for superfluous testing. For isotropic materials, a method of increasing the data set by randomly rotating the tests, combined with lateral transfer learning, enables the development of a three-dimensional constitutive law using only two types of uniaxial test. A thermodynamically consistent formulation that inherently preserves the material's isotropy is proposed; however, challenges related to training remain to be addressed in order to optimise this approach

Pour déterminer la vulnérabilité et la ruine des structures en béton armé soumises à une onde de choc engendrée par une explosion, le centre d'études de Gramat (c. E. G. ) a développé un nouveau modèle de comportement pour le béton. Ce modèle isotrope, base sur la théorie de l'endommagement utilise deux variables scalaires d'endommagement afin de prendre en compte divers phénomènes tels que: la dissymétrie en tension et compression, le caractère unilatéral (ouverture-fermeture de fissures), l'existence de déformations anélastiques, les effets des vitesses de déformation et les effets de frottement. Couplé à une méthode de régularisation de la localisation, ce modèle permet d'assurer une indépendance des résultats vis à vis du maillage. La formulation explicite, sans processus itératif, de cette loi de comportement permet également d'obtenir une certaine rapidité (temps de calcul) et robustesse (instabilités lors de la rupture du béton) lors des simulations numériques. Afin de valider ce modèle de comportement du béton en dynamique, des essais de souffle sur des dalles circulaires en béton arme ont été réalises au c. E. G. A l'aide d'un tube a choc. Des comparaisons calculs/expériences montrent les capacités et possibilités de cette nouvelle formulation

Ce mémoire s'intéresse à la description macroscopique du comportement viscoplastique (monotone et cyclique) vieillissable des alliages base Nickel. On commence par faire le point sur les travaux de ces dernières années consacrées à l'étude et au développement des lois de comportement monotone et cyclique. On examine le cas particulier de l'alliage à base Nickel ; l'Udimet 500 utilisé dans l'industrie aéronautique. On insiste sur le comportement viscoplastique de cet alliage à la température de 700 °C vis à vis du phénomène de vieillissement. On établit un bilan des différents types d'essais susceptibles de caractériser cet alliage et de mettre en évidence le vieillissement et son interaction avec d'autres processus. On développe enfin dans le cadre thermodynamique des processus irréversibles, un modèle permettant de reproduire les effets monotones et cycliques de l'Udimet 500 à 700 °C et surtout les effets dus au vieillissement. On termine par une série de confrontation entre le calcul et l'expérience pour des essais sous chargements uni axiaux variés
The present thesis deals with macroscopic description aging and viscoplastic (monotonic and cyclic) behaviour of based-Nickel alloys. At the beginning, we present a summary of the previous and current works done for the development of the law for the monotonic and cyclic behaviour. Than we examine the particular case of the based-Nickel alloys ; Udimet 500 used in the aeronautic industry. We emphasize on the viscoplastic behaviour of this alloys at 700 °C temperature towards the aging phenomena. We set up the results for different test to point out the aging and its interaction with other process. In the thermodynamic basis of the irreversible process, we develop a model which is able to show the monotonic and cyclic effects of Udimet 500 at 700 °C, and specially the effects of the aging. At the end, we compare the numerical and experimental result for a variety of uniaxial loadings

Cette thèse est consacrée a la modélisation de l'endommagement d'un matériau viscoplastique par croissance de cavités. La démarche adoptée part de l'analyse d'une cellule élémentaire constituée d'une cavité sphérique entourée d'une couche de matériau viscoplastique de Norton limitée par une sphère concentrique. La vitesse de croissance de cavité est estimée par minimisation de la fonctionnelle de hill sur une famille de champs de vitesses déduite de la solution générale du problème de la sphère creuse a matrice newtonienne soumise a un chargement axisymétrique et homogène. Une représentation paramétrique d'une approximation par l'extérieur de la surface de jauge est déduite de la majoration du potentiel exact d'une sphère creuse grâce au principe variationnel de ponte-castaneda. On généralise enfin le critère de gurson aux zones à forts gradients des grandeurs macroscopiques à l'aide de la solution exacte du problème de la sphère newtonienne sous des conditions aux limites non homogènes.

La sollicitation combinant une flexion à une pressurisation interne est souvent rencontrée sur des structures de type coque cylindrique, notamment dans le cas des réservoirs. Le présent travail apporte une contribution vis-à-vis du dimensionnement de ces structures. Une approche expérimentale est utilisée, appuyée par la modélisation numérique. Des développements sont présentés sur le plan expérimental et numérique. Le premier chapitre comprend une étude bibliographique qui présente les travaux théoriques et expérimentaux dans le domaine du flambage de coques cylindriques sous compression axiale, flexion et pression interne. Le deuxième chapitre décrit la méthodologie numérique utilisée ainsi que la formulation d'un nouvel élément fini permettant la prise en compte d'imperfections géométriques quelconques et d'une variation d'épaisseur sur la circonférence tout en gardant une formulation bidimensionnelle. La troisième partie présente la méthodologie expérimentale ainsi qu'une nouvelle méthode de caractérisation des imperfections mesurées en essais. Le quatrième chapitre est consacré aux résultats et interprétations. Une corrélation entre les charges critiques obtenues par essais et les imperfections géométriques est établie pour les essais à faible pression interne. Une analyse statistique des résultats est présentée. L'influence sur la charge critique d'imperfections localisées est étudiée à l'aide de l'outil numérique. La pression seuil à partir de laquelle le comportement postcritique est stable est définie à partir des essais. Les résultats expérimentaux sont utilisés pour vérifier le code de dimensionnement européen ECCS et la proposition de norme Allemande DASt qui ne règlent pas explicitement le chargement en flexion et pression interne
Circular cylindrical shells are often subjected to a combined loading of internal pressure and flexion. This is especially true for tank structures. The present work wants to contribute to the design of such shells. An experimental approach is used, supported by a numerical analysis. Some developments in the experimental and the numerical domain are presented. The first chapter gives a literature review about the buckling of circular cylindrical shells under axial compression, flexion and internal pressure. The numerical methods as well as the formulation of a new finite element are presented in the second chapter. The new element permits to take into account any geometrical imperfection as well as variable wall thickness around the circumference in a two dimensional formulation. The employed test methods are explained in the third chapter and a new method for characterising measured imperfections is given. The fourth chapter is reserved to the results and their analysis. A correlation between buckling loads and the measured geometrical imperfections is established and statistical analysis of the test data is presented. The influence of local imperfections onto the critical loads is studied by means of numerical calculations. The threshold pressure from which the post buckling behaviour is stable is determined by analysing the test data. The design recommendations ECCS and DASt, in which the combined loading of flexion and internal pressure is not defined explicitly, are verified by the test data

La modélisation numérique des structures bois dans des conditions d’incendie nécessite la connaissance : de la variation des propriétés physiques du bois telles que la conductivité thermique, la chaleur spécifique et la densité en fonction de la température ; de la dégradation thermique du bois au cours des phases de séchage, de pyrolyse et de combustion. En particulier, nous nous sommes intéressés à l’étude du comportement thermomécanique du matériau bois. La loi thermique est décrite par l’équation de la chaleur. Le modèle choisi intègre les trois modes du transfert de chaleur : la conduction, le rayonnement et la convection. La loi mécanique est modélisée dans le cadre de la thermodynamique des processus irréversibles utilisant la notion des variables d’état. Elle tient compte du couplage entre le comportement élastique orthotrope, plastique anisotrope à écrouissage non linéaire isotrope et un endommagement isotrope. L’intégration numérique de la loi mécanique par un schéma implicite itératif combinant la technique du retour radial avec la réduction du nombre des équations est présentée. Le couplage thermomécanique est réalisé, selon l’approche réglementaire de l’Eurocode 5 relatif à la résistance au feu des structures en bois, en appliquant le facteur de réduction Kθ sur la résistance mécanique d’un résineux. Les aspects théoriques et les conditions aux limites associés au modèle thermomécanique sont abordés. L’identification des paramètres du modèle est réalisée sur des données expérimentales obtenues sur des tests réels d’incendie disponibles dans la littérature. À ce titre, plusieurs comparaisons avec différentes applications sont réalisées. Le modèle éléments finis reproduit avec précision la distribution du champ de température dans l’épaisseur des panneaux en bois, la formation du charbon ainsi que l’évolution de la résistance mécanique au cours de l’exposition au feu
Numerical modelling of timber structures in fire conditions requires the knowledge of the variation with temperature of the physical properties of the wood material (the thermal conductivity, the specific heat and the density) in order to take into account the thermal degradation of wood under high temperatures during the drying, pyrolysis and combustion phases, as well as the temperature profiles in the thickness of the surfaces exposed to fire. In particular, this work focusses on the thermomechanical behaviour of timber. The heat transfer analysis is described by the standard equations of heat conduction. It includes the three modes of heat transfer: conduction, radiation and convection. The structural response is modelled within the framework of thermodynamics of irreversible processes using the notion of state variables. It takes into account the coupling between the orthotropic elastic behaviour, the anisotropic plastic behaviour with isotropic nonlinear hardening, and isotropic damage. The numerical integration of the equilibrium equations is carried out with an iterative implicit scheme combining the technique of radial re- turn with the reduction of the number of equations. The thermomechanical coupling is carried out according to the approach recommended by Eurocode 5 for the fire resistance of timber structures by applying the reduction factor Kθ to the strength of a softwood. The theoretical aspects and boundary conditions associated with the thermomechanical model are also discussed. The parameters of the model are identified with experimental data obtained from actual fire tests available in the literature. Several comparative applications are carried out. The finite element model accurately reproduces the distribution of the temperature profile in the thickness of timber planks, the formation of the charred layer, and the evolution of the mechanical resistance during exposure to fire

Les differentes lois regissant le comportement des materiaux hyperelastiques isotropes, proposees depuis les annees 40, temoignent toutes de la difficulte de modeliser les reponses aux sollicitations mecaniques. Dans le cas des materiaux incompressibles, ces modeles semblent satisfaisants a l'interieur du domaine de validite souhaite. Il n'en est pas de meme pour les materiaux compressibles. Aussi, nous developpons, d'une part, une loi de comportement elastique isotrope a trois parametres, qui tient compte de la compressibilite. D'autre part, nous proposons une nouvelle formulation visant a decrire les lois de comportement isotropes non-lineaires. Nous imposons que ces lois satisfassent differentes hypotheses. La principale reprend l'idee de hooke : une tension dans une direction creee un allongement dans la meme direction. Si la tension augmente, l'allongement augmente, sous la forme plus precise les directions principales des tenseurs de contraintes et de deformations sont les memes. Les contraintes normales principales et les deformations principales sont classees dans le meme ordre. Nous completons cette hypothese en imposant l'existence d'un potentiel differentiable et convexe. Nous choisissons trois nouveaux invariants des tenseurs de contraintes et de deformations relies lineairement a leurs valeurs propres par l'intermediaire d'une matrice rotation. La loi de comportement prend la forme d'un gradient ordinaire entre les lois invariants. Nous proposons des potentiels fonctions polynomiales de ces trois invariants ou des valeurs propres. Ensuite, nous discutons du choix des tenseurs des contraintes et des deformations et privilegions dans le cas isotrope ceux de cauchy et de hencky. Finalement, nous validons nos differents modeles, en determinant les parametres mecaniques des caoutchoucs incompressibles et compressibles.

Le travail s’intéresse aux effets d’un pré-écrouissage cyclique axial ou en torsion sur le comportement cyclique et la durée de vie en fatigue sous sollicitation axiale à température ambiante d’un acier inoxydable austénitique 304L. Les essais cycliques séquentiels à amplitude de déformation croissante ou décroissante montrent que la courbe cyclique du 304L est non-unique. Cette caractéristique est liée à la persistance de l’état microstructural généré pendant les cycles d’amplitude de déformation maximale de la première séquence. En augmentant le nombre des séquences, l’acier 304L montre une tendance vers une courbe cyclique asymptotique, l’écrouissage semble se stabiliser. Des essais de fatigue sous chargement axial ont été réalisés sur des éprouvettes vierges ou pré-écrouies en traction-compression ou en torsion. Les durées de vie ont été sensiblement réduites pour les éprouvettes pré-écrouies. Ce phénomène est lié à la formation de structures de dislocations denses héritées de la phase de pré-écrouissage. Cependant, l’augmentation de l’amplitude de déformation en fatigue réduit l’effet du pré-écrouissage
This study investigates the effects of loading history on the cyclic stress-strain curve and fatigue behavior of 304L stainless steel at room temperature. Tension-compression tests were performed ont the same specimen under controlled strain, using several loading sequences of increasing or decreasing amplitude. The results showed that fatigue life is significantly reduced by the previous loading history. A previously developed method for determining the effect of prehardening was evaluated. Microstructural analyses were also performed; the microstructures after preloading and their evolution during the fatigue cycles were characterized by TEM. The results of these analyses improve our understanding of the macroscopic properties of 304L stainless steel and can help us identify the causes of failure and lifetime reduction

Afin d'etudier le comportement des massifs a fissuration diffuse isotrope, un milieu continu et equivalent a ete defini par une loi de comportement homogeneisee dont les parametres mecaniques dependent de la densite de fissures. Les essais triaxiaux realises sur du beton et du mortier prefissures (films en plastiques) ont permis de degager la conclusion suivante: une roche de densite de fissures (dv) admet un comportement mecanique identique a celui de la meme roche non fissuree initialement (dv=a), mais qui avait ete menee a l'etat post-rupture caracterise par une deformation permanente (cp) fonction de (dv). Dans le but de verifier la validite de la methodologie, differents essais ont ete effectues sur des poutres, des arches de differentes dimensions pour plusieurs densites de fissuration. Cette densite de fissures a ete mesuree par ultrasons au cours des essais triaxiaux au laboratoire et une comparaison entre l'experience et les calculs (plasticite) a ete effectuee pour les essais de compression sur les poutres, les arches. Dans les galeries souterraines, une methode a ete elaboree pour mesurer la densite de fissuration. Les calculs numeriques (plasticite radoucissante) ont permis d'etudier le soutenement par boulonnage de ces galeries en comparant les resultats des calculs aux mesures de la densite de boulonnage in situ

Dans cette étude, les structures en maçonnerie armée des produits creux ont été étudiées. Les armatures sont noyées dans les joints horizontaux. Une campagne expérimentale est mise au point dans le but d'identifier le comportement des composants de la maçonnerie armée. Un essai original a été effectué sur un ensemble de blocs creux inclinés par rapport à la sollicitation pour déterminer les caractéristiques de cisaillement. Le comportement des joints de mortier est identifié en compression et en cisaillement. Un critère de frottement non linéaire est proposé pour l'interface bloc-joint, qui rend compte correctement des informations expérimentales La troisième partie est consacrée à la modélisation. Nous considérons la maçonnerie armée comme un matériau à deux composants : les joints de mortier (armés ou non armés) d'une part , et les éléments creux considérés comme homogènes d'autre part. Un élément de contact spécifique a été développé, il possède une rigidité élastique dans le plan du joint. Les éléments de maçonnerie ont été modélisés comme un matériau orthotrope équivalent. Des équations mathématiques décrivant le comportement de chaque matériau ont été développées. La non linéarité apparente du comportement des éléments de maçonnerie est traitée dans le cadre du formalisme de l'élastoplasticité. Enfin, une validation du modèle est menée en confrontant les résultats expérimentaux avec ceux du calcul numérique. Les résultats obtenus concordent qualitativement et quantitativement de manière satisfaisante avec l'expérimentation, le modèle peut donc être utilisé comme un outil de prédiction et d'estimation des charges ultimes supportées par les structures.

The objective of this thesis is the development and the extension of the SPH method for the analysis of isotropic and multilayered composite shell structures, undergoing dynamic loading. Major defects of the classical SPH method such as the lack of consistency, the tensile instability are solved by "Corrective Smoothed Particle Method", the use of the Total Lagrangian Formulation and artificial viscosity. Mindlin-Reissner Theory is employed for the modeling of thick shells, by using only one layer of particles in the mid-plane. The strong form of the governing equations for shell structures are discretized directly by the modified SPH method and solved using the central difference time integration scheme. An extension of the method has been introduced for the modeling of low-velocity impact of shells by rigid impactors. The contact force is calculated based on the Hertzian contact law. A last extension of the SPH method concerns the integration of Tsai-Wu failure criterion for the modeling of progressive degradation of multilayered structures.

L’objectif central de ce travail est de développer un modèle micromécanique capable de décrire l’effet de la forme de l’inclusion (grain) sur le comportement élasto-inélastique des polycristaux métalliques de type CFC. Le modèle est exprimé dans le cadre de l’approche auto-cohérente et de la plasticité dépendante du temps. En se basant sur le tenseur d���Eshelby, ce modèle considère que le comportement élastique est compressible. L’approche adoptée suppose que la forme de l’inclusion est ellipsoïdale, de demi-axes a, b et c tels que a≠ b≠ c. L’écriture du second principe conduit à la loi d’état et de la dissipation a conduit à un modèle qui rend bien compte des principaux phénomènes observés, au niveau macroscopique, en plasticité. L’écrouissage cinématique (effet Bauschinger et translation du centre de la surface de charge) est correctement décrit à l’échelle macroscopique grâce à la relation d’interaction. A l’échelle granulaire, deux configurations différentes sont traitées. En effet, la première considère à la fois que l’inclusion et la matrice ont un comportement élastique isotrope, alors que la deuxième prend en considération l’anisotropie du comportement de l’inclusion. Cette relation d’interaction peut aussi décrire proprement l’effet de l’écrouissage cinématique au niveau macroscopique dû à l’existence du comportement élastique granulaire dans la loi d’interaction, en raison de la nature élastique de l’accommodation intergranulaire. Une vaste étude paramétrique relative au rôle de chaque paramètre clé du modèle est effectuée. Les réponses du modèle aux différentes échelles sont enregistrées et étudiées. Une attention particulière est donnée à l’évolution de la surface de charge en plasticité et à l’effet de la forme sur son évolution. De plus, une analyse quantitative est menée pour confronter les résultats provenant des simulations numériques du modèle aux résultats expérimentaux en traction monotone pour trois matériaux métalliques.

Les chargements thermomécaniques caractéristiques des moteurs de fusée sont souvent complexes et induisent, en particulier, des fluctuations rapides et importantes de la température. Dans ce contexte, la qualification du comportement des matériaux métalliques requiert la mise en oeuvre d'une approche cohérente avec les différentes réponses observées expérimentalement sur une large gamme de température. Celle ci est appliquée, dans notre étude, à la modélisation du comportement élasto viscoplastique et de l'endommagement de deux alliages utilisés dans l'industrie aérospatiale : l'Inconel 600 et le Narloy Z. Les spécificités relatives aux différentes étapes de caractérisation expérimentale, modélisation et identification des modèles sont explicitées, de façon à dégager les éléments de généralisation de la démarche. Ceci permet d'envisager l'application des différents résultats obtenus à des problématiques concrètes telles que la prédiction de la durée de vie de nouveaux composants.

L'objet de ce travail est l'analyse expérimentale et théorique du comportement mécanique anisotrope d'un grès des Vosges, dans les domaines des déformations élasto-plastiques, de la localisation des déformations et de la rupture. Un intérêt particulier porte sur l'influence de l'orthotropie de révolution initiale du matériau sur l'orientation des bandes de cisaillement apparaissant pour des états de compressions sous pressions de confinement. Un programme expérimental a été développé pour la caractérisation mécanique du comportement de la roche sous compressions isotropes, compressions orientées sous pressions de confinement et tractions simples orientées. Des méthodes expérimentales spécifiques pour les mesures de toutes les composantes du tenseur des déformations élasto-plastiques d'une roche poreuse sous pressions de confinement ont été conçues et développées dans le souci permanent d'obtenir des données expérimentales fiables. Les essais réalisés ont permis, d'une part, d'obtenir un ensemble de résultats réalistes et cohérents sur les caractéristiques élasto-plastiques orthotropes de révolution de la roche, et d'autre part, de mettre en évidence l'orientation privilégiée des bandes de cisaillement par rapport aux structures internes orientées du matériau. Une méthode de détection du seuil de localisation des déformations a également été développée, Parallèlement, l'orientation privilégiée des bandes de cisaillement apparaissant dans des roches orthotropes de révolution soumises à des compressions triaxiales de révolution a été modélisée. Cette modélisation a été réalisée par l'introduction des structures matérielles dans l'analyse de Rice de la localisation des déformations élasto-plastiques, grâce aux formes générales invariantes des lois de comportement anisotrope.

Le travail s'intéresse aux effets d'un pré-écrouissage cyclique axial ou en torsion sur le comportement cyclique et la durée de vie en fatigue sous sollicitation axiale à température ambiante d'un acier inoxydable austénitique 304L. Les essais cycliques séquentiels à amplitude de déformation croissante ou décroissante montrent que la courbe cyclique du 304L est non-unique. Cette caractéristique est liée à la persistance de l'état microstructural généré pendant les cycles d'amplitude de déformation maximale de la première séquence. En augmentant le nombre des séquences, l'acier 304L montre une tendance vers une courbe cyclique asymptotique, l'écrouissage semble se stabiliser. Des essais de fatigue sous chargement axial ont été réalisés sur des éprouvettes vierges ou pré-écrouies en traction-compression ou en torsion. Les durées de vie ont été sensiblement réduites pour les éprouvettes pré-écrouies. Ce phénomène est lié à la formation de structures de dislocations denses héritées de la phase de pré-écrouissage. Cependant, l'augmentation de l'amplitude de déformation en fatigue réduit l'effet du pré-écrouissage.

Ce mémoire porte sur l'étude du comportement et de la rupture d'une roche (grès rouge de Wildmoor) de réservoir lors de l'exécution et de la mise en production d'un forage pétrolier. Divers chemins de sollicitations, en conditions axisymétriques (essais de compression uniaxiale et triaxiale et essais d'extension), ont permis de caractériser le comportement mécanique de la roche. Les essais avec cycles de charge-décharge ont permis de quantifier l'endommagement du matériau. La loi de comportement développée tient compte de la dépendance en contraintes des paramètres élastiques du matériau et de l'endommagement. Le comportement plastique de la roche est décrit par un critère de Mohr-Coulomb non-linéaire tenant compte de la dépendance en pression des paramètres plastiques (coefficients de frottement et de dilatance) de la roche. Il comporte une phase d'écrouissage isotrope en frottement, suivie d'une phase de radoucissement cinématique de la cohésion. Ce modèle de comportement est appliqué à l'étude de la localisation des déformations dans le cadre d'une théorie de plasticité non-coaxiale. L'application à l'étude de stabilité d'un forage pétrolier a comporté le développement d'un programme de calcul du champ de contraintes autour d'un puits en cours de creusement et de production. L'étude des conditions d'apparition de différents modes d'instabilités (formation de bandes de cisaillement et instabilité de surface) a mis en évidence l'influence de la dilatance de la roche, de la profondeur du forage et du gradient de pression lors de la mise en production du puits.

Ce mémoire porte sur l'étude du comportement et de la rupture d'une roche (grès rouge de Wildmoor) de réservoir lors de l'exécution et de la mise en production d'un forage pétrolier. Divers chemins de sollicitations, en conditions axisymétriques (essais de compression uniaxiale et triaxiale et essais d'extension), ont permis de caractériser le comportement mécanique de la roche. Les essais avec cycles de charge-décharge ont permis de quantifier l'endommagement du matériau. La loi de comportement développée tient compte de la dépendance en contraintes des paramètres élastiques du matériau et de l'endommagement. Le comportement plastique de la roche est décrit par un critère de Mohr-Coulomb non-linéaire tenant compte de la dépendance en pression des paramètres plastiques (coefficients de frottement et de dilatance) de la roche. Il comporte une phase d'écrouissage isotrope en frottement suivi d'une phase de radoucissement cinématique de la cohésion. Ce modèle de comportement est appliqué à l'étude de la localisation des déformations dans le cadre d'une théorie de plasticité non-coaxiale. L’application à l'étude de stabilité d'un forage pétrolier a comporté le développement d'un programme fortran de calcul du champ de contraintes autour d'un puits en cours de creusement et de production. L’étude des conditions d'apparition de différents modes d'instabilités (formation de bandes de cisaillement et instabilité de surface) a mis en évidence l'influence de la dilatance de la roche, de la profondeur du forage et du gradient de pression lors de la mise en production du puits
This study concerns the mechanical behaviour and the failure conditions of a reservoir rock (red Wildmoor sandstone) Several stress paths, in axisymetric conditions (uniaxial and triaxial compression tests, extension tests), have allowed to characterize the constitutive behaviour of the rock. The material damage is quantified through triaxial compression tests with loading and unloading cycles. The constitutive law developed takes into account the stress and damage dependency of the leastic parameters. The plastic hebaviour of the rock is described by a non-linear Mohr-Coulomb criteria which takes into account the pressure dependency of the plastic parameters (friction and dilatancy coefficient). It involves an isotropic friction hardening phase and a kinematic cohesion softening one. This constitutive model is extended to non-coaxial plasticity theory for appropriate prediction of strain localization. Borehole stability during the drilling phase and the production phase is studied. This involves the developpement of a code to compute the stress field around the borehole during drilling and oil production. The study of the occurrence of various instabiity modes (shear band formation, surface instability) has shown promineately the influence of the dilatancy of the rock, the depth of the borehole and the pressure gradient applied at the borehole wall during production

Le givrage atmosphérique a été la cause de beaucoup de dommages sur les réseaux de transport de l'énergie électrique. Le délestage naturel de la glace de câbles et de conducteurs a causé des pannes majeures sur ces réseaux. À titre d’exemple, on peut citer le « grand verglas » qui a frappé principalement Québec en 1998, causant des dommages considérables à la suite de l’accumulation et délestage de glace sur les lignes de haute tension. Pour éviter ou diminuer le risque d’occurrence de ce phénomène, il est nécessaire de connaître et de comprendre le comportement mécanique de la glace. En tant qu’exemple fondamental du comportement de déformation de la glace, on a choisi le cas de la glace isotrope polycristalline dans cette étude. Cependant, l'obtention d'une structure isotrope avec le moins de porosité possible pourrait être un problème majeur. Dans ce contexte, trois méthodes pour fabriquer de la glace isotrope en laboratoire ont été développées et utilisées. Ensuite, les propriétés structurelles (physiques) de la glace, comme la porosité et le degré d’anisotropie, ont été étudiées à l’aide d’échantillons fabriqués par ces trois méthodes. Par la suite, le comportement en déformation uniaxiale des échantillons obtenus à partir ces trois méthodes a été comparé et étudié. Après avoir choisi la méthode la plus appropriée de fabrication de l'échantillon, le comportement visqueux de la glace isotrope été analysé à partir d’essais de compression simples réalisés à différentes températures et vitesses de déformation axiale. Les études existantes réalisées sur le phénomène de déformation de la glace ne considèrent pas l’existence d’une déformation inélastique (permanente) indépendante du temps, comme on le voit dans d’autres matériaux, comme les métaux. Afin d’étudier la présence de cette déformation et de déterminer les autres parties de déformation de fluage, des essais de fluage sous le chargement de compression uniaxiale constant et avec plusieurs temps de chargement et de déchargement ont été réalisés à des températures de -5, -10 et -15 °C. Par la suite et dans un premier temps, la présence de déformation plastique indépendante du temps a été étudiée et été identifiée à chaque température. Ensuite, les paramètres des autres composantes de la déformation (élastique, viscoélastique et fluage primaire) ont été déterminés en fonction de la température. La contribution de chacune des composantes de la déformation (élastique, viscoélastique, plastique, fluage primaire et fluage secondaire) dans la déformation totale a été déterminée en fonction du temps pour différentes valeurs de température et de contrainte appliquée. Atmospheric icing is at the source of damage to overhead transmission lines of power networks. Natural ice load shedding off cables and conductors has caused major power outages during ice storms in Canada, like the major one that mainly hit Quebec in 1998. This widespread damage was caused by ice accumulation on the power network overhead lines. To avoid or reduce the risk of occurrence of this phenomenon, it is necessary to know and understand the mechanical behavior of the ice. As a fundamental subject on the deformation behavior of ice, the simple case of polycrystalline isotropic ice was chosen for this study. For this purpose, however, obtaining an isotropic structure with the least possible porosity could be a major problem. In this context, three methods for making isotropic ice on a laboratory scale have been developed and used. Then, the structural (physical) properties of the ice, such as the porosity and degree of anisotropy, were studied using samples made by these three methods. Subsequently, the uniaxial deformation behavior of the samples obtained from these methods was compared and studied. By selecting the most appropriate method of sample preparation, the viscous behavior of isotropic ice was analyzed from simple compression tests performed at different temperatures and axial strain rates. Then, the secondary creep strain parameters were determined. Existing studies on the ice deformation phenomenon do not consider an inelastic (permanent) strain with a time independent nature as seen in other materials such as metals. In order to investigate the presence of this strain and to determine the other creep strain parts, creep tests under constant uniaxial compression loading and with several loading and unloading times were carried out at temperatures of -5, -10 and -15 ° C. Subsequently, and in a first step, the presence of non-time-dependent plastic strain, which was identified at each temperature, was studied. Then, the parameters of the other strain components such as elastic, viscoelastic and primary creep were determined as a function of temperature. The contribution of each of the elastic, viscoelastic, plastic, primary and secondary creep strains as a function of time in the total strain were determined for different values of temperature and applied stress.