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Le 5 mai 2021

Soutenance de thèse de Mejda AZABOU

Modélisation et prédiction du comportement macroscopique du sel gemme dans le contexte du stockage souterrain

Résumé de la thèse en français

Le dimensionnement optimal des ouvrages creusés dans les formations salines dépend de la qualité des mesures expérimentales qui servent à la formulation des lois de comportement et au calage de leurs paramètres, ainsi que des capacités prédictives de ces lois sur le court et le long terme. La réalisation d'une campagne expérimentale combinée avec une analyse de la base de données existante à MINES ParisTech, ont mis en question l'hypothèse de la représentativité des éprouvettes testées au laboratoire. L'effet de l'hétérogénéité des éprouvettes sur le comportement macroscopique du sel a été particulièrement étudié en se basant sur une investigation numérique reproduisant virtuellement les essais de laboratoire. Cette investigation a montré que l'hétérogénéité peut expliquer les anomalies souvent observées dans les mesures expérimentales et que les éprouvettes peuvent être plus petites que le volume élémentaire représentatif (VER) souhaité. Dans une démarche permettant d'élaborer une loi macroscopique et de s'affranchir des problèmes de la non représentativité des éprouvettes testées, la taille requise du VER a été corrélée à celle des hétérogénéités. La pertinence des capacités prédictives de cette loi macroscopique a été abordée et une nouvelle loi a été proposée dans le but de pallier les limitations des modèles existants en termes de la qualité de leurs prédictions à long terme.

Résumé de la thèse en anglais

The optimal design of underground facilities in salt formations depends on the quality of the experimental measurements used to develop constitutive laws and to calibrate their parameters, as well as on the predictive abilities of these models on the short and long term. A comprehensive experimental campaign was carried out, its analysis along with that of the existing experimental data base in MINES ParisTech, raised questions concerning the assumption of specimens representativity during laboratory tests. The effect of specimens heterogeneity on the macroscopic behavior of rock salt was numerically investigated within a virtual laboratory. This investigation showed that specimens heterogeneity can explain the irregularities often observed in experimental measurements and that the tested specimens can be smaller than the required representative volume element (RVE). In an approach allowing to elaborate a macroscopic constitutive law and to overcome representativity related issues, the required RVE size was correlated to that of the heterogeneities. The pertinence of the predictive abilities of this macroscopic law was addressed and a new law, aiming to overcome the limitations of existing models in terms of the quality of their long term predictions, was proposed.

Titre anglais : Modeling and prediction of the macroscopic behavior of rock salt in the context of underground storage
Date de soutenance : mercredi 5 mai 2021 à 14h00
Adresse de soutenance : MINES ParisTech 35 rue Saint-Honoré, 77300 Fontainebleau - visioconférence
Directeur de thèse : Ahmed ROUABHI
Co-encadrant : Laura BLANCO MARTIN