Modeling of rocks and their geological evolution using digital material

Géoazur - Université Côte d'Azur - 06905 Sophia Antipolis

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daniel.pino_munoz@mines-paristech.fr

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Un premier volet de la thèse consistera à développer une nouvelle loi de plasticité cristalline permettant de reproduire simultanément l’évolution de l’énergie interne, la réponse mécanique et la texture du matériau.
Cette nouvelle loi de plasticité cristalline sera ensuite utilisée pour étudier des phénomènes de recristallisation dynamique ou statique.

La deuxième partie de la thèse sera dédiée à l’étude de phénomènes diffusifs et de leurs impacts sur la migration des joints de grain. La plupart des roches terrestres sont en effet des matériaux constitués de différentes phases solides. Il est donc important, dans la recherche de modèles prédictifs, d’être capable de prédire l’évolution de ses phases lors des mécanismes de recristallisation. Une modélisation explicite de ces différents mécanismes est donc visée.

Une fois ces deux objectifs atteints, des simulations sur une échelle de temps géologique seront menées de façon à mieux comprendre la cinétique des évolutions microstructurales observées sur des échantillons naturels et l’impact des différents mécanismes à l’œuvre. On espère ainsi pouvoir
expliquer la cinétique de formation des zones de localisation de la déformation que l’on pense être à l’origine des plaques tectoniques.

Les développements proposés auront lieu dans une librairie de calcul par éléments finis qui est développé au CEMEF. Cette librairie est en C++ et basée sur une parallélisation de type MPI.