Initiation et propagation de la rupture sismique : instabilité de frottement en élastodynamique
A partir des sismogrammes, une phase de nucléation des séismes, peu radiative, a été détéctée. En laboratoire, des expériences de rupture, entre deux blocs rocheux, décrivent un processus de nucléation et donnent une loi d'affaiblissement de la résistance de l'interface en fonction de son...
| Main Author: | |
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| Language: | FRE |
| Published: |
2000
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| Subjects: | |
| Online Access: | http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00749688 http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/74/96/88/PDF/These-Favreau-2000.pdf |
| Summary: | A partir des sismogrammes, une phase de nucléation des séismes, peu radiative, a été détéctée. En laboratoire, des expériences de rupture, entre deux blocs rocheux, décrivent un processus de nucléation et donnent une loi d'affaiblissement de la résistance de l'interface en fonction de son glissement relatif. Nous interprétons une partie de ces observations par un modèle d'initiation: une instabilité de frottement en élastodynamique. Dans le cas unidimensionnel, alors qu' une loi en vitesse aboutit à un problème mal posé (multiplicité de solution, chocs et nécessité de la convention de retard maximal), une loi en glissement fournit une solution unique, continue, avec un temps d'instabilité non nul. Nous étudions les propriétés de l'initiation dans des problèmes de cisaillement bi et tridimensionnels en élasticité complète avec la loi en glissement. Quand une linéarisation est possible, nous menons une analyse spectrale et trouvons une approximation analytique (partie dominante). Pour des processus complexes (affaiblissement non-linéaire, hétérogénéité et propagation de la rupture), nous simulons numériquement en différences finies. Le temps d'initiation est fonction de la géométrie et de la taille de la faille, en rapport avec le taux d'affaiblissement initial. Proches de la stabilité (taux faible) les failles finies s'initient très lentement. Aussi, le signal émis en surface par l'initiation en profondeur est très dépendant de ce taux. Enfin nous montrons que l'hétérogénéité rallonge le temps d'initiation. Ces propriétés ont été vérifiées à la fois dans les cas bi et tridimensionnels. |
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