Vocabulaire du comportement mécanique des roches

English terms

Termes français

Définition

Angle of internal friction (φ)

Angle de friction interne

L'angle que fait l'enveloppe de fracturation de Mohr-Coulomb avec l'horizontal. Correspond au degré de friction interne d'une roche.

Angle of sliding friction (φf)

Angle de glissement

L'angle que fait l'enveloppe de glissement avec l'horizontal.

Anisotropy

Anisotropie

Non-uniformité d'un milieu rocheux, par exemple fractures, foliation, strates de nature et d'attitude différentes, etc.

Asperities

Aspérités

Ce qui donne un caractère rugueux ou raboteux à une surface rocheuse.

Axial compression

Compression axiale

Essai rhéologique au cours duquel la contrainte principale est compressive et appliquée parallèlement à la longueur de l'échantillon.

Axial extension

Extension axiale

Essai rhéologique au cours duquel la contrainte principale est extensive et appliquée parallèlement à la longueur de l'échantillon.

Axial load

Charge axiale

Pression axiale exercée sur un corps et développant une contrainte axiale lors d’un essai rhéologique.

Axial stress

Contrainte axiale

Contrainte appliquée parallèlement à la longueur de l'échantillon dans un essai rhéologique. Il s'agit de la charge axiale divisée par la surface de contact entre celle-ci et l'échantillon.

Brittle

Fragile

Se dit d’une roche qui se comporte de façon cassante lorsque soumise à un état de contrainte donnée (fracturation se produisant après moins de 5% de déformation).

Bulk modulus (K)

Module d'incompressibilité

La résistance élastique qu'un solide offre à un changement de volume. Il s'agit du delta de la contrainte hydrostatique / le delta de volume du solide.

Byerlee's law

Loi de Byerlee

Loi définissant la contrainte nécessaire à la réactivation d'une fracture  σc = tan φf n).

Coefficient of linear thermal expansion

Coefficient d'expansion linéaire

Le rapport de l'expansion longitudinale d'un objet vs l'augmentation de la température ambiante. En m/°C.

Coefficient of sliding friction (μf)

 

Le ratio de contrainte normale vs la contrainte de cisaillement au moment du glissement le long d'une fracture préexistante. Il s'agit de la tangente de l'angle de glissement (tan φf).

Cohesive strength (σ0)

Force de cohésion

La résistance interne d'un corps à la déformation. Dans le diagramme de Mohr, il s'agit de l'ordonnée à l'origine de l'enveloppe de fracturation.

Competent

Compétent

Une roche est dite compétente si elle est rigide et a donc tendance à se fracturer plutôt qu'a plier lorsque soumise à un état de contrainte.

Compressive strength tests

Essais en compression

Tests au cours desquels l'échantillon est soumis à une force de compression croissante jusqu'à sa rupture.

Confining pressure

Pression de confinement

Dans les essais rhéologique, la pression hydrostatique extérieure à un échantillon se traduisant par des σ2 = σ; La contrainte latérale fourni par le fluide à l'intérieur de l'enceinte sous pression.

Constant strain rate experiments

Essais à taux de déformation constante

Essais rhéologiques lors desquels la vitesse de déplacement du piston est maintenue à une vitesse constante.

Constant stress experiments

Essais à contrainte constante

Essais rhéologiques lors desquels la charge axiale fournie par le piston est maintenue constante.

Coulomb envelope

Enveloppe de Mohr-Coulomb

Partie rectiligne de l'enveloppe de fracturation caractérisant une fracturation par cisaillement.

Creep

Fluage

Déformation d'un corps à contrainte constante, déformation augmentant avec le temps.

Differential stress (σd)

Contrainte différentielle

La différence entre la contrainte maximale et minimale (σ1 - σ3).

Donath triaxial deformation apparatus


Appareil pour la conduite d’essais rhéologiques développée par Fred Donath en 1970.

Ductile

Ductile

Se dit d’une roche qui subit une déformation interne sans rupture.

Effective stress

Contrainte effective

Dans les essais rhéologiques, la contrainte latérale à laquelle on a soustrait la pression de fluide. Contrainte effective = σ1,2 ou 3 - σf.

Elastic behavior

Comportement élastique

Réponse instantanée et réversible d’un solide à une contrainte et caractérisé par une droite à pente positive sur le diagramme contrainte vs déformation.

Elastic limit

Seuil d’écoulement plastique

Seuil au-delà duquel un corps se déforme de façon permanente lorsque soumis à un état de contrainte. Sur un diagramme de contrainte différentielle vs déformation, le point de transition entre un comportement élastique et un comportement plastique.

Elastic modulus

Module de Young

Voir Young's modulus.

Envelope of failure

Enveloppe de fracturation

L’enveloppe tangente à plusieurs cercles de Mohr correspondant à des états de contraintes au moment de la rupture d’un corps, et défini par la théorie de Mohr.

Failure envelope for friction sliding

Enveloppe de glissement

L'ensemble des points de réactivation d’une fracture porté sur un diagramme contrainte normale vs contrainte de cisaillement.

Gouge

Gouge

Roche finement broyée et réduite à une poudre de fragments angulaires non-cimentés dans une matrice abondante (plus de 70%); le résultat de la friction le long d’un plan de faille.

Griffith law of failure

Loi de Griffith de la fracturation

Loi définissant un comportement de rupture d’un corps en tension.

Hooke's law

Loi de Hooke

Loi définissant le comportement élastique d'un corps, soit σd = Eε où E est le module de Young.

Hydrostatic stress

Contrainte hydrostatique

Contrainte normale égale dans toutes les directions ( σ1 =σ2 = σ3 ); aussi, la pression à la base d'une colonne d'eau.

Hysteresis

Hystérésis

Un délai entre la suppression de la contrainte affectant un échantillon déformé plastiquement et son retour à sa forme originale.

Incompetent

Incompétent

Une roche est dite imcompétente si elle est subit une déformation interne et a donc tendance à plier plutôt qu'a se fracturer lorsque soumise à un état de contrainte.

Jacket

Chemise

Cylindre de cuivre utilisé durant les essais rhéologiques pour isoler l'échantillon du fluide occupant l'enceinte sous pression, l'empêchant de pénétrer dans les pores de la roche.

Lithostatic stress

Contrainte lithostatique

La pression à la base d'une colonne de roche (σhg).

Load-displacement curve

Courbe charge-déplacement

Graphique des données brutes générées lors d'un essai rhéologique, soit la charge axiale en fonction du déplacement du piston. C'est à partir de ce graphique que l'on peut construire le diagramme de la contrainte vs la déformation.

Newtonian fluid

Fluide Newtonien

Fluide "parfait" où le taux (ou vitesse) de déformation est directement proportionnel à la contrainte.

Parabolic failure envelope

Enveloppe de rupture parabolique

Forme de l'enveloppe de rupture lorsque la contrainte principale est en tension, i.e. lorsque la contrainte normale est négative.

Plastic behavior

Comportement plastique

Réponse non-réversible d’un solide à une contrainte; Il se produit un écoulement de la matière qui est fonction du temps.

Plastic deformation

Déformation plastique

La déformation résultant d'un comportement plastique. Voir Plastic behavior.

Point of failure

Point de rupture

Voir Rupture.

Poisson's ratio (ν)

Coefficient de Poisson

Mesure de la compressibilité d'une substance qui correspond à l'Allongement latéral / Allongement longitudinal (v = -ex/ez)

Pore fluid pressure (σf)

Pression interstitielle des fluides

Pression interne causée par la présence de fluides sous pression à l'intérieur des pores d'une roche et qui exerce une force normale aux parois des pores, tendant à les ouvrir.

Pressure vessel

Enceinte sous pression

Dans les essais rhéologiques, chambre contenant l'échantillon, sa chemise et le fluide exerçant la pression de confinement.

Primary creep

Fluage primaire

Une substance sous faible contrainte différentielle durant un long laps de temps montre en premier une déformation élastique diminuant avec le temps (fluage primaire).

Recovery

Restauration

Voir Hysteresis.

Rheid

Rheid

Une substance sous son point de fusion et montrant pourtant une déformation visqueuse au moins trois mille fois plus importante que sa déformation élastique sous les mêmes conditions.

Rheology

Rhéologie

L'étude de la réponse des roches aux contraintes.

Rupture

Point de rupture

Conditions sous lesquelles un matériel perd sa cohésion et se rupture.

Rupture strength

Résistance à la rupture

La valeur de la contrainte différentielle au point de rupture du matériel.

Seating position

Position de départ

Dans un essai rhéologique, moment ou le piston qui exerce une charge axiale entre en contact avec l'échantillon.

Secondary creep

Fluage secondaire

Une matériel sous faible contrainte différentielle durant un long laps de temps montre en premier une fluage primaire, puis une déformation plastique (fluage secondaire).

Semibrittle

Ductile-fragile

Se dit d’une roche qui subit une déformation interne et une rupture

Shear modulus (G)

Module de cisaillement ou de rigidité

La résistance d'un corps au cisaillement. Il s'agit de la contrainte de cisaillement / déformation cisaillante (σs/γ).

Stiffness

Rigidité

Raideur d'un matériel. La pente de la droite du comportent élastique sur le diagramme contrainte vs déformation.

Strain hardening

Durcissement

Condition où la contrainte nécessaire pour continuer une déformation plastique devient de plus en plus grande.

Strain rate

Taux de déformation

La déformation sur le temps. Symbole = epsilon avec un point au dessus.

Strain softening

Amollissement

Condition où la contrainte nécessaire pour continuer une déformation plastique devient de plus en plus faible.

Stress-strain diagram

Diagramme contrainte vs déformation

Diagramme rhéologique utilisé pour représenter le comportement (déformation) d'une substance lorsque soumise à une contrainte différentielle croissante.

Surface roughness

Rugosité

Petites aspérités d’une surface rugueuse, rudes au toucher.

Tensile strength tests

Tests en tension

Tests au cours desquels l'échantillon est soumis à une force en tension croissante jusqu'à sa rupture.

Tertiary creep

Fluage tertiaire

Une substance sous faible contrainte différentielle durant un long laps de temps montre en premier une fluage primaire, puis secondaire, et enfin une déformation semi-visqueuse menant à la rupture (fluage tertiaire).

Transitional tensile behavior

Comportement de tension transitionnelle

Comportement créé par une combinaison de contraintes tensionnelles et de cisaillements menant à la rupture du matériel.

Triaxial deformation experiments

Expériences de déformation triaxiales

Essais rhéologiques. Elles peuvent êtres en compression axiale ou en extension axiale.

True brittle failure

Fracture en conditions fragiles

Fracturation soudaine sans déformation plastique intermédiaire. En d'autres mots, le point de rupture est sur la droite du comportement élastique.

Ultimate strength

Résistance ultime

Contrainte maximale que peut supporter un matériel sans rupture.

Viscosity (n)

Viscosité

La résistance d'un fluide au cisaillement. Unités = poisse.

Viscous behavior

Comportement visqueux

Déformation permanente montrant un taux de déformation constant pour une contrainte constante. Une droite horizontale sur un diagramme de contrainte-déformation.

Von Mise criterion

Loi de Von Mise

Loi qui définie l'enveloppe de fracturation de Von Mise, la partie courbe de l'enveloppe de fracturation caractérisée par un comportement ductile du matériel.

Yield strength

Limite d'élasticité

Contrainte maximale que peut supporter un matériel avant de subir des déformations permanentes. Il s'agit de la valeur de la contrainte au seuil de plasticité. Voir Elastic limit.

Young's modulus (E)

Module de Young

La pente de la droite définissant un comportement élastique, le ratio de la contrainte compressive sur la déformation longitudinale. Aussi appelé Élasticité. Voir Hooke's law.


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