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Études expérimentales et numériques du comportement vibroacoustique de sols sous écoulement turbulent dans le contexte de l’érosion interne de digues.

Authors
  • Jeanniot, Charline
Publication Date
Dec 16, 2020
Source
HAL-INRIA
Keywords
Language
French
License
Unknown
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Abstract

L’érosion interne est une cause majeure de la rupture des ouvrages hydrauliques tels que les digues de protection et les barrages en remblai. Elle est notamment initiée par des écoulements localisés, qui détachent et transportent les particules de sol à travers le remblai ou sa fondation. La détection des émissions vibroacoustiques de tels écoulements est envisagée dans ce travail. Elle repose sur l’utilisation de capteurs permettant de mesurer l’énergie vibroacoustique associée à des sources internes telles que les écoulements turbulents. Le Hole Erosion Test est un essai de laboratoire utilisé en géomécanique pour caractériser la résistance à l’érosion des sols vis à vis des écoulements localisés. Des essais ont été réalisés avec le Hole Erosion Test équipé d’accéléromètres. L’analyse des mesures montre une forte corrélation entre le diamètre du conduit et la densité spectrale de puissance (PSD) de la pression acoustique mesurée, et avec les mesures hydrauliques (débit et pression différentielle). Un modèle analytique a été développé. Il est fondé sur la résolution d’une équation de propagation avec un terme source caractéristique de type couche limite turbulente. Les résultats analytiques sont en bon accord avec la physique étudiée. Ces investigations théoriques et expérimentales, réalisées pour des écoulements turbulents sans érosion du sol, montrent la possibilité de détecter et de quantifier des écoulements localisés par mesure vibroacoustique. La prise en compte de l’érosion reste encore une question ouverte.

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