ECOULEMENT DES MATERIAUX GRANULAIRES
PFC, de par la nature de sa méthode de résolution, permet le mouvement et l'interaction des particules avec ses voisines. Son algorithme de résolution explicite traite idéalement des comportements non-linéaires, en grands déplacements (glissements et ouvertures) et en grandes déformations. Les particules entraînées par simple gravité ou par un fluide peuvent alors s'écouler librement le long d'une surface libre (paroi rocheuse, par exemple) et entraîner les autres particules sur leur passage. Ainsi, une analyse de la stabilité de pentes et des talus peut alors être menée afin d'analyser les facteurs déclenchant ou la déformation finale après retour à un nouvel état stationnaire.
Cette approche permet également l'étude de la trajectographie des particules, en fonction de leurs propriétés mécaniques et/ou géométriques.
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 Ecoulement de grains dans un silo
Le blocage de l'écoulement dans un silo industriel est un problème récurent, plus ou moins bien résolu à l'heure actuelle. La modélisation numérique discrète permet de calculer les probabilités de blocage en fonction des différents paramètres géométriques du problème (granulométrie, placement initiale des grains, forme des grains et du silo,...) ou mécaniques (densité initiale des grains, cohésion/humidité relative, frottement,...) et de suivre l'écoulement des grains au coeur même du silo.
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Entrainement de blocs rocheux par un fluide au-dessus d'une retenue rocheuse
Dans ce modèle numérique, le fluide est représenté par des particules de petite dimension (par rapport à celle des blocs rocheux) sur lesquelles une vitesse d'entraînement est appliquée. Les blocs rocheux retenus par la paroi sont alors naturellement entraînés sous l'impact du fluide.
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Stabilité statique et dynamique des barrages en enrochement
Dans le but d'analyser la stabilité des barrages en enrochement, EDF-CIH s'est intéressé naturellement à l'approche granulaire. Un modèle numérique utilisant un assemblage cassable de particules sphériques a alors été construit de manière à reproduire le bloc rocheux. En assemblant quelques centaines de blocs (dans les exemples présentés) ou plusieurs milliers, il est alors possible d'analyser la stabilité statique du barrage (sous simple gravité) ou dynamique (sous l'effet d'un signal sismique de type sinusoïdale, par exemple). Le modèle peut également être complexifié en ajoutant le comportement de fluage des blocs rocheux sous sollicitation mécanique, thermique ou hydraulique.
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Etude de la technique de mise en place des particules sous gravité
Les exemples ci contre montrent toute l'importance du processus de mise en place des particules sur l'assemblage final obtenu, et par conséquent sur la distribution des forces de contact interparticulaires.
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