Constitutive Laws for Geomaterials Lois constitutives pour les géomatériaux

Abstract

An abundance of constitutive laws exists to approximate the behavior of geomaterials under various stresses, boundary conditions and loading paths, pore pressures, temperatures and so on. The construction of constitutive laws is driven by two competing trends: the tendency for a unifying law describing the material behavior under the most general conditions, and the need for laws that can be used efficiently in practice. The latter incorporates both the possibility of calibration from available specimens and the user-friendliness of the law. For engineering purposes, the second tendency dominates and the engineer scientist has to evaluate the problem and select the most appropriate model to describe the dominant phenomena on hand. A review of various constitutive laws for geomaterials is presented with an emphasis on their application. Various examples of engineering problems and geomaterials with emphasis on petroleum applications are used to demonstrate that the law must be as simple as possible but not simpler. Il existe un nombre important de lois constitutives permettant d'approcher le comportement des géomatériaux sous diverses contraintes, conditions aux limites et divers chemins de chargement, pressions de pore, températures, etc. L'élaboration de lois constitutives suit deux tendances concurrentes : la tendance à élaborer une loi unifiée décrivant le comportement du matériau sous les conditions les plus générales, et le besoin de lois justifié par une utilisation efficace dans la pratique. La dernière tendance inclut à la fois la possibilité d'une calibration par des essais sur des échantillons disponibles, et la convivialité de la loi. À des fins d'ingénierie, la seconde tendance domine, l'ingénieur doit évaluer le problème et sélectionner le modèle le plus approprié pour décrire le phénomène dominant observé. Dans cet article, un examen des diverses lois constitutives pour les géomatériaux, et en particulier pour leurs applications, est présenté. Divers exemples de problèmes concernant l'ingénierie et les géomatériaux appliqués au pétrole sont utilisés afin de démontrer que la loi doit être aussi simple que possible, mais pas trop non plus.