Soutenance de l'Habilitation à Diriger des Recherches en sciences : Guilhem Mollon

Modélisation Discrète des Ecoulements Solides : Géomécanique Granulaire, Troisièmes Corps Tribologiques, et Glissement Sismique

Maître de conférences : Guilhem MOLLON

Laboratoire INSA :  LaMCoS

Composition du jury : 

• Daniel Bonn - Professeur - Université d’Amsterdam    
• Nicolas Fillot - Maître de Conférence HDR - INSA de Lyon    
• Siegfried Fouvry - Directeur de Recherche CNRS - Ecole Centrale de Lyon    
• Anne Mangeney - Professeure - Université de Paris    
• Jean-François  Molinari - Professeur -  Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne
• Osvanny Ramos -  Maître de Conférences HDR - Université Claude Bernard Lyon I
• Gioacchino Viggiani - Professeur - Université Grenoble Alpes    
• Jérôme Weiss - Directeur de Recherche CNRS - Université Grenoble Alpes

Ce travail porte sur la modélisation par des techniques discontinues de différentes classes d’écoulements solides relatifs à plusieurs champs disciplinaires et applicatifs, dont la géomécanique granulaire, la tribologie, et la mécanique des failles sismiques. Après avoir passé en revue les innovations méthodologiques proposées par l’auteur sous la forme d’un code de calcul dédié, on aborde succinctement un certain nombre de points clés permettant de comprendre les principaux phénomènes relatifs aux écoulements solides : morphologie des grains (ou des objets élémentaires constituant l’écoulement), rhéologie locale et mésostructures apparaissant spontanément au sein de ces écoulements, couplage avec la physique particulière des conditions aux limites de l’écoulement (pression, usure, rugosité, élastodynamique), et aspects énergétiques (intensités, modes et lieux des dissipations d’énergie mécanique).

On s’intéresse ensuite à deux domaines d’application de manière plus précise. D’abord, le cas des contacts tribologiques est envisagé sous l’angle des ingrédients nécessaires à la mise en place d’un véritable modèle numérique prédictif. Parmi ces ingrédients, deux éléments importants sont mis en avant et commentés à l’aide de travaux passés et présents de l’auteur : La caractérisation rhéologique des troisièmes corps par l’intermédiaire de différents dialogues expérimental- numérique, et les modèles de débit-source permettant de prédire l’émission de particules dans le contact et finalement l’usure.

On détaille ensuite une série d’études consacrées au déclenchement du glissement sismique, permettant d’envisager l’écriture de lois de frottement à partir de connaissances géomécaniques sur l’état de la faille (épaisseur et propriétés de la couche de gouge granulaire) en s’appuyant sur des modèles locaux, et l’injection de ces lois dans des modèles de plus grande échelle incluant la réponse élastodynamique du milieu environnant.