Laboratoire de Mécanique et Génie Civil de Montpellier

Dans certains milieux complexes d’origine géologique (sols, roches, bétons, ...) ou biologique (tissus humains, produits agro-alimentaires, gel, ...), le comportement mécanique, les transferts de masse/énergie et les phénomènes physico-chimiques sont fortement couplés. Ainsi, la modélisation et la caractérisation de l’un de ces trois aspects ne peut être menés sans faire référence aux deux autres.

A travers un panel d’applications très variées portant sur les géomatériaux (axe 1) ou les tissus humains (axe 2), l’équipe CGB cherche à développer des approches théoriques, numériques et expérimentales communes (axe 3) pour modéliser les phénomènes couplés.

Axe 1 : Géomécanique environnementale

La complexité microscopique des géomatériaux se traduit par des interfaces de grandes extensions. Les interactions physico-chimiques qui se développent à ces interfaces peuvent modifier fortement le comportement des phases adjacentes. Ainsi, l’adsorption surfacique qui traduit la nature hygroscopique du matériau influence largement les mécanismes de transfert (filtration, changement de phase). D’autre part, les transferts de matière au sein des phases fluides interagissent avec le squelette solide en dégradant les liaisons entre grains. En relation avec des préoccupations environnementales et la gestion des risques naturels, trois actions de recherche structurent cet axe :
 gestion des ressources en eau et modélisation des mécanismes de transferts (eau et polluants chlorés) dans les sols arides ;
 durabilité des bétons et érosion interne des ouvrages du génie civil ;
 dynamique du CO2 dans un sol en lien avec les pratiques agronomiques et le stockage géologique.

Axe 2 : Tissus humains

Le comportement mécanique et thermique des tissus humains dépend fortement des transferts de fluide qui les traversent (sang, liquide physiologique, ...). La phase fluide transporte également les nutriments et déchets de la respiration cellulaire et son écoulement conditionne le fonctionnement et l’homéostasie des tissus. De plus, elle est souvent le vecteur d’informations chimiques et participe ainsi à la mécano-transduction. Dans ce contexte, les actions de recherche développées s’articulent autour de : la modélisation numérique multi-échelles du remodelage osseux ; l’étude de la nutrition du disque intervertébral et du rôle des contraintes mécaniques dans le développement de la scoliose chez l’enfant ; la caractérisation thermomécanique de la peau et sa réponse face aux brûlures ; l’identification des risques de rupture des anévrismes cérébraux intra-crâniens.

Axe 3 : Approches multi-échelles en milieux poreux

En amont des diverses applications évoquées ci-dessus, certains phénomènes couplés nécessitent des modélisations mathématiques appropriées et les outils numériques associées. Les approches théoriques développées s’appuient sur les méthodes d’homogénéisation en milieux poreux (développements asymptotiques, prise de moyenne volumique) et visent à établir des liens entre les mécanismes microscopiques et les effets macroscopiques. Trois thèmes sont identifiés :
 osmose et transfert d’une solution ionique (comportement du disque intervertébral, remodelage osseux, transfert de chlorures dans les bétons) ;
 hygroscopicité et adsorption surfacique (gestion des ressources en eau dans les régions arides) ;
 impact sur le comportement poro-élastique (comportement des tissus biologiques).

Accés au projet scientifique

Secrétariat :

C. Drap

Tel :04 67 14 35 04

Mail : caroline.drap@univ-montp2.fr

Permanents :

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 D. AMBARD
 JC. BENET
 P. CAÑADAS
 B. COUSIN
 F. JOURDAN
 S. LE FLOCH
 J. LEWANDOWSKA
 P. ROYER

Doctorants :

 A. BALDIT
 B. BONNET
 M. KEBRE
 B. LAFON
 M. SANCHEZ
 K. WOJTACKI