WO2023031557A1 - Banc d'essai en cisaillement - Google Patents

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WO2023031557A1
WO2023031557A1 PCT/FR2022/051639 FR2022051639W WO2023031557A1 WO 2023031557 A1 WO2023031557 A1 WO 2023031557A1 FR 2022051639 W FR2022051639 W FR 2022051639W WO 2023031557 A1 WO2023031557 A1 WO 2023031557A1
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WO
WIPO (PCT)
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normal
sample
plate
stress
tangential
Prior art date
Application number
PCT/FR2022/051639
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English (en)
Inventor
Ioannis STEFANOU
Georgios TZORTZOPOULOS
Philipp BRAUN
Original Assignee
Ecole Centrale De Nantes
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Publication date
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    • G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/24—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady shearing forces
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
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    • G01N3/02—Details
    • G—PHYSICS
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    • G01N3/30—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying a single impulsive force, e.g. by falling weight
    • G01N3/307—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying a single impulsive force, e.g. by falling weight generated by a compressed or tensile-stressed spring; generated by pneumatic or hydraulic means
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    • G01N2203/02—Details not specific for a particular testing method
    • G01N2203/04—Chucks, fixtures, jaws, holders or anvils
    • G01N2203/0441—Chucks, fixtures, jaws, holders or anvils with dampers or shock absorbing means

Definitions

  • the present invention relates on the one hand to a test bench configured to act in shear on a sample as well as an assembly formed by the test bench, a network of sensors and a control device, and on the other hand a method of analyzing the effect of shear stress on a sample using such an assembly.
  • the invention applies in particular to the simulation of seismic phenomena, in particular to the reproduction of seismic instabilities, and to their control.
  • Such a test bench generally comprises a frame on which are mounted a normal stress element and a tangential stress element each comprising a movable part.
  • the movable part of the normal stress element is intended to move in translation in a normal direction in order to apply a normal stress on a sample while the movable part of the tangential stress element is intended to move in translation in a tangential direction perpendicular to the normal direction, in order to exert a shear stress on the sample.
  • the sample is typically taken from rocks, soils and any other material whose behavior in shear is to be studied.
  • test bench for studying the behavior of a sample in shear under different moisture contents.
  • Such a test bench comprises elements of normal and tangential stress comprising cylinders, for example hydraulic, in order to move a mobile part of the elements of normal and tangential stress in order to exert respectively a normal stress and a shear stress on the sample.
  • the object of the present invention is to provide a test bench acting in shear in a precise manner, which is particularly simple and convenient to use.
  • test bench aims to demonstrate on a scale smaller than the real scale that instabilities can be controlled.
  • the present invention aims to control instabilities by simulating the injection of fluids into seismic faults.
  • an assembly comprising a test bench configured to act in shear on a sample, a network of sensors arranged on the test bench and a control device.
  • the test bench comprises a frame, a tangential stress element comprising a part movable in translation in a tangential direction which is configured to apply a shear stress on the sample, a stop plate, and a normal stress element vis-à-vis the stop plate which is mounted fixed relative to the frame.
  • the normal load element includes an air bag.
  • the normal biasing element has a portion movable in translation in a normal direction perpendicular to the tangential direction and configured to apply normal stress to the sample such that the sample is compressed between the movable portion of the biasing element normal and said stop plate.
  • the air bag is configured to move the movable portion of the normal biasing member.
  • the assembly comprises an air supply circuit fluidly connected to the inflatable bag and comprising a electro-pneumatic pressure configured to vary the pressure inside the airbag.
  • the control device is connected to the electro-pneumatic pressure regulator and is configured to adjust the pressure inside the airbag according to data measured by the network of sensors.
  • the assembly according to the invention makes it possible, thanks to the use of an inflatable bag to move the mobile part of the normal stressing element, to quickly and precisely control the normal stress to be applied to a sample.
  • the assembly according to the invention makes it possible to simulate the injection of pressurized fluids by varying the normal stress thanks to the normal stress element.
  • the simulation of such seismic phenomena makes it possible to implement methods for controlling seismic instabilities, for example by injecting fluids, on a reduced scale without risking causing earthquakes.
  • the inflatable bag makes it possible to control the normal stress applied to the sample sufficiently quickly, so that control methods proving satisfactory on a reduced scale are reproduced on a real scale with the same efficiency. Indeed, it is preferable to have a minimum response time at the reduced scale to have a relatively low time at the real scale, taking into account the laws of proportionality.
  • the inflatable bag also makes it possible to limit the bulk of the normal stress element and thereby even of the test bench. Furthermore, the assembly and disassembly of such a bag in the test bench is also facilitated by the fact that it requires very little, if any, adjustment.
  • test bench according to the invention is presented below.
  • the normal stressing element may further comprise a first plate and a second plate which extend perpendicularly to the normal direction, the first plate being fixedly mounted on the frame and the second plate being movable in translation in the normal direction, said bag inflatable being arranged between the first and the second plate and the normal biasing element being configured so that when the bag is inflated, the second plate is separated from the first plate in the normal direction.
  • the test bench may comprise at least one rod extending parallel to the normal direction by being secured to the first plate and the stop plate, the second plate being provided with at least a first orifice to receive the au minus one stem.
  • the inflatable bag can be made from an elastomeric material.
  • the test bench may include a compression spring provided between the moving part of the tangential loading element and the sample.
  • the test bench may comprise a first receiving member and a second receiving member defining a housing intended to receive the spring.
  • the first and second receiving members can be mounted facing each other between the tangential stressing element and the sample.
  • the second receiving member may have a receiving surface from which protrudes a guide rod which is directed towards the first receiving member.
  • the sensor array may include at least one of a tangential displacement sensor configured to measure sample displacement or velocity in the tangential direction, a normal displacement sensor configured to measure sample dilatancy in the normal direction, a tangential load cell configured to measure the shear stress applied by the tangential biasing element on the sample, a normal load cell configured to measure the normal stress applied by the normal biasing element on the sample.
  • the dilatancy of the sample corresponds to the variation of its volume when it is subjected to a shear stress.
  • the control device may comprise a first control module configured to generate a normal stress command to be applied to the sample from a displacement or speed error of the sample which corresponds to the difference between a displacement instruction or a predetermined velocity of the specimen in the tangential direction and the measured displacement or velocity of the specimen in the tangential direction and a second control module configured to generate a pressure command within the airbag from a normal stress error corresponding to the difference between the normal stress command generated by the first control module and the measured normal stress.
  • the displacement or velocity of the sample in the tangential direction can be measured by a tangential displacement sensor.
  • Normal stress can be measured by normal load cell
  • the subject of the invention is a method for analyzing the effect of a shear stress on a sample using an assembly as described above, comprising a step of measuring data by the network of sensors, the data being transmitted to the control device, a step of generating a normal stress command to be exerted on the sample from the data measured by the network of sensors, and a step of adjusting the pressure inside the inflatable bag by activating the control device until the displacement of the sample in the tangential direction is equal to a predetermined displacement or speed setpoint.
  • the control device may include a tracking configuration in which the control device is activated when the shear stress applied to the sample is equal to or greater than a predetermined shear stress.
  • the invention also relates, according to a third aspect, to the use of the assembly as previously described, for the reproduction of seismic phenomena, such as seismic instabilities and the control of these instabilities.
  • the invention finally relates, in a fourth aspect, to a test bench configured to act in direct shear on a sample, comprising a frame, a tangential stressing element comprising a part movable in translation in a tangential direction which is configured to apply a shear stress on the sample, a stop plate and a normal stress element facing the stop plate which is mounted fixed relative to the frame, said normal stress element comprising a movable part translation in the normal direction which is configured to apply a normal stress perpendicular to the shear stress, on the sample so that the sample is compressed between the movable part and said stopping plate.
  • the normal stress element comprises an inflatable bag which is configured to move the movable part of the normal stress element, the inflatable bag being intended to be fluidically connected to an air supply circuit comprising an electro-pneumatic pressure regulator to vary the pressure inside the airbag.
  • Direct shear is a deformation of a sample at an imposed velocity along a tangential direction, on or near a predetermined shear plane, also called an interface.
  • a direct shear test aims to shear a sample on or near a single shear plane while a direct double shear test aims to shear a sample on or near two shear planes.
  • FIG. 1 shows very schematically in the form of blocks a test bench according to the invention in which is mounted a sample formed of three blocks;
  • FIG. 2 very schematically shows in the form of blocks a control unit formed by the test bench of Figure 1, a network of sensors and a control device;
  • FIG. 3 shows, in a perspective view of the test bench according to the invention
  • FIG. 4 shows, in a schematic view, the architecture of the control assembly of Figure 2;
  • figure 5 represents, according to a schematic view, the architecture of the control device of figure 2.
  • FIG. 1 schematically represents a shear test bench 1 according to the invention on which a sample 10 is placed.
  • the test bench 1 is here configured to implement a direct double shear test, in which the sample 10 is formed by three blocks; a central block 11 and two outer blocks 13 arranged on either side of the central block 11 in a first direction N, called the normal direction.
  • the blocks of sample 10 thus form two interfaces between the outer blocks 13 and the central block 11 defining contact planes C.
  • These contact planes C extend parallel to each other and in a direction called tangential T, perpendicular to the N normal direction.
  • the interfaces are intended to undergo a shearing stress by a relative displacement of the central block 11 with respect to the external blocks 13 in the tangential direction T.
  • test bench 1 can also be configured to implement a simple direct shear test.
  • the outer blocks 13 have identical dimensions and have for example the shape of a rectangular parallelepiped.
  • the central block 11 has a similar shape of a rectangular parallelepiped, with a height in the tangential direction T which is greater than the height of the outer blocks 13 so as to ensure a constant surface of the contact planes C when the central block 11 moves relative to the outer blocks 13 in the tangential direction T.
  • the central block 11 has a thickness in the normal direction N which is greater than a thickness of the external blocks 13 in this same direction.
  • the surface of the outer blocks 13 which is turned towards the central block 11 has for example a width and a height in a plane parallel to the contact planes C, comprised between 10 and 100 mm, while the thickness of the outer blocks can be comprised between 10mm and 50mm,
  • the height of the central block 11 is for example greater than 100 mm, or even greater than 110 mm, while its thickness can be between 15 mm and 100 mm, or even greater than 40 mm, for the reasons indicated above.
  • the test bench 1 comprises a frame 2 on which the sample 10 rests.
  • a frame 2 makes it possible, for example, to place the test bench on a table or on the ground in a stable manner.
  • the frame 2 comprises two support blocks 21 mounted on a surface of the frame which are configured to support the external blocks 13 of the sample 10.
  • the support blocks 21 each have a surface of support 22 to receive the outer blocks 13 of the sample 10.
  • the support surfaces 22 are substantially at the same level, that is to say in the same plane which is parallel to the normal direction N.
  • the support blocks 21 are spaced from each other in the normal direction N by a distance allowing the passage of the central block 11 between the support blocks. In this way, the outer blocks 13 are raised by means of the support blocks 21 and the central block 11 is held clamped between the outer blocks 13 at a distance from the frame 2. Thus, the displacement of the outer blocks 13 in the tangential direction T is constrained by the support blocks 21 .
  • a stop plate 3 mounted fixed relative to the frame 2 is provided on the side of an external block 13, at a first end of the sample 10.
  • the stop plate 3 extends perpendicular to the normal direction N so as to form a stop surface 31 for the outer block 13 adjacent to the stop plate.
  • the stop plate 3 bears against the bearing surface 22 of one of the support blocks 23 and is immobilized in the normal direction by means of rods (not shown) between the support block 21 and the support plate. stop 3.
  • the frame 2, the stop plate 3 as well as the support blocks 21 are made from metallic materials, for example steel.
  • the test bench 1 further comprises a normal stress element 4 located opposite the stop plate 3 on the side of an external block 13, at a second end of the sample 10 opposite the first end.
  • the normal stress element 4 comprises a fixed part 41 with respect to the frame 2 and a movable part 42 in translation in the normal direction N.
  • the test bench 1 also includes an inflatable bag 43 fluidly connected to an air supply circuit 6.
  • the movable part 42 is located between the inflatable bag 43 and the sample 10.
  • the displacement of the movable part 42 of the normal biasing element 4 in the normal direction N is here controlled by an inflatable bag 43.
  • the movable part 42 is moved in translation in the normal direction N when the bag 43 is inflated or deflated.
  • the supply circuit 6 comprises a compressor 61 and conduits 62 which fluidically connect the airbag 43 and the compressor.
  • the compressor 61 can here deliver a maximum pressure of approximately 1 MPa.
  • the supply circuit 6 also comprises an electro-pneumatic pressure regulator 63 configured to control the pressure in the inflatable bag 43 in real time.
  • the movable part 42 of the normal stress element 4 is configured to apply a normal stress on the second end of the sample 10 in order to compress the central 11 and outer 13 blocks between them, when it is moved in the direction of the stop plate 3.
  • the outer blocks 13 and the central block 11 of the sample 10 are thus compressed between the normal stress element 4 and the stop plate 3.
  • the normal stress element 4 thus makes it possible to simulate the injection of fluid into the contact interfaces C by applying a variable normal stress to the sample 10. It is thus possible to measure and analyze the behavior of the sample 10 in response to an injection of fluids at the interfaces C, without using any fluid. This is particularly advantageous when the use of fluid can prove to be complex and requires instruments that are expensive and difficult to implement.
  • the test bench 1 also comprises a tangential stress element 5 comprising a fixed part 51 with respect to the frame 2 and a movable part 52 in translation in the tangential direction T.
  • the tangential stress element 5 further comprises an actuator 53 capable of moving the movable part 52 of the tangential biasing element 5 in translation in the tangential direction T.
  • the actuator 53 of the tangential biasing element 5 can be a hydraulic, pneumatic or electric cylinder, a motor electric or an inflatable bag as used in the normal loading element 4.
  • test bench 1 the various elements of the test bench such as the frame 2, the tangential loading element 5, the normal loading element 4, and the stop plate 3 can be separated from each other in order to facilitate the transport of the test bench 1 .
  • the tangential stressing element 5 is arranged so that its mobile part 52 applies a shear stress on the sample 10.
  • the mobile part 52 is configured to apply a shear stress on the central block 11 of sample 10, when it moves in the direction of frame 2.
  • Figure 2 shows a control assembly formed by the test bench 1 illustrated schematically in Figure 1 with a network of sensors 100 and a control device 200.
  • the network of sensors 100 here comprises a tangential displacement sensor 101 configured to measure the displacement of the central block 11 of the sample 10 in the tangential direction T and a normal displacement sensor 102 configured to measure the dilatancy of the sample.
  • the tangential displacement sensor 101 is fixed to the central block 11 while the normal displacement sensor 102 is fixed to one of the external blocks 13 of the sample 10.
  • the tangential and normal displacement sensors 101 and 102 are here LVDTs (for English Linear Variable Differential Transformer). As a variant, the tangential and normal displacement sensors 101 and 102 can be laser sensors.
  • the network of sensors 100 also includes a normal load cell 103 which is provided between the movable part 42 of the normal stressing element 4 and the second end of the sample 10 to determine the normal stress applied to the sample, and a tangential load cell 104 which is provided between the movable part 52 of the tangential stressing element 5 and the central block 11 of the sample to determine the shear stress applied.
  • the network of sensors 100 comprises a pressure sensor 105 configured to measure the pressure inside the inflatable bag 43 of the normal loading element 4.
  • a pressure sensor can be integrated beforehand into the electro-pneumatic pressure regulator 63.
  • the tangential and normal displacement sensors 101 and 102, the normal and tangential load cells 103 and 104 and the pressure sensor 105 are connected to the control device 200 which is configured to process and analyze in real time the data measured by the network of sensors 100.
  • control device 200 is configured to adapt the pressure inside the inflatable bag 43 in order to cause the central block 11 of the sample 10 to follow a predetermined trajectory.
  • the control device 200 is thus connected to the electro-pneumatic pressure regulator 63 to adapt the pressure from the data measured by the network of sensors.
  • FIG. 3 represents, according to a detailed view, the test bench according to the invention which here comprises the normal 103 and tangential 104 load cells and is devoid of the tangential stress element 5.
  • the tangential stress element 5 is removable and can bear on the tangential load cell 104 to exert the tangential stress on the central block 11 of the sample 10.
  • the fixed part 41 of the normal biasing element 4 here comprises a first plate 46 mounted on the frame 2 and extending parallel to the stop plate 3, while the movable part 42 here comprises a second plate 47 extending parallel to the first plate 46 and which is located between the stop plate 3 and the first plate 46.
  • the first plate 46 and the second plate 47 have substantially similar dimensions.
  • the first and second plates 46 and 47 are here made of steel.
  • the inflatable bag 43 is located between the first plate 46 and the second plate 47 so that the second plate is remote from the first plate in the normal direction N when the inflatable bag 43 is actuated, that is to say inflated.
  • This inflatable bag 43 is made of an elastomeric material, such as rubber.
  • the first plate 46 is here provided with a hole 81 located substantially in the center, to allow the passage of a duct 62 of the air supply circuit 6, which fluidically connects the inflatable bag 43 to the electro-pneumatic pressure regulator 63 and to the compressor 61 .
  • the test bench comprises rods 7 extending substantially parallel to the normal direction N and connecting the first plate 46 to the stop plate 3.
  • the second plate 47 is provided with first orifices 83 which pass through and are arranged so as to allow the passage of the rods 7.
  • the test tank 1 here comprises four rods 7, spaced apart from each other substantially forming a square.
  • the test bench 1 can also comprise a different number of rods 7, for example a lower number to reduce friction during the displacement of the second plate 47. The use of a lower number of rods 7 however makes the displacement of the second plate 47 less stable than with four rods.
  • the rods 7 are provided with a spacer 84 arranged between the first plate 46 and the stop plate 3 so that a surface of each of these plates is in contact with the spacer.
  • the spacer 84 here makes it possible to define a minimum spacing between the stop plate 3 and the first plate 46.
  • the first orifices 83 also receive the spacer 84 and therefore have a diameter greater than the diameter of the spacer to allow the sliding of the second plate 47 along the spacers. Thus, the translation of the second plate 47 is done by sliding along the spacers 84.
  • the second plate 47 is here equipped with rings 85 provided inside the first orifices 83 in order to guide the second plate 47 precisely along the rods 7 and to reduce friction during the movement of the second plate along the rods.
  • These rings 85 are advantageously made of Teflon.
  • the stop plate 3 and the first plate 46 are respectively provided with second and third orifices 87 and 89 which pass through and arranged opposite each other.
  • the second and third orifices 87 and 89 are here configured to receive the rods 7 and have a diameter smaller than the diameter of the spacer 84 so that the spacer is immobilized between the stop plate 3 and the first plate 46.
  • the rods 7 side of the surface of the first plate 46 and of the stop plate 3 which is opposite to the surface in contact with the spacer 84, the rods 7 have a threaded portion 86 and each receives a nut 88 which is screwed onto the threaded portions in order to tighten the first plate 46 and the stop plate 3 against the spacer 84.
  • the second and third orifices 87 and 89 are threaded to complement the threaded portion 86 and the rods 7 are screwed directly into the first plate 46 and the stop plate 3.
  • stop plate 3 can also be dismantled when the rods 7 are unscrewed.
  • the movable part 42 of the normal biasing element 4 further comprises, on the side of the second plate 47 opposite the inflatable bag 43, a guide member 12 which is mounted movable in translation in the normal direction N on the surface of support 22 of support block 21 located on the side of normal stress element 4.
  • the guide member 12 comprises a first planar surface 14 intended to come into contact with the outer block 13 which rests on the support block 21 located on the side of the normal biasing element 4, and a second surface 15 opposite the first surface 14 which faces the second plate 47.
  • the second surface 15 is configured to form a bearing surface so that the guide member 12 is urged by the second plate 47 when it moves towards the plate of stop 3.
  • the dimensions of the first surface 14 of the guide member 12 are substantially identical to, or even greater than, the dimensions of the outer block 13 of the sample 10 in order to avoid non-homogeneous deformation of the outer block.
  • the guide member 12 further comprises a third surface 16 which connects the first surface 14 and the second surface 15 and which is in contact on the support surface 22 of the support block 21 which is located on the side of the element. of normal stress 4.
  • the guide member 12 and the support block 21 can be made from materials which limit the friction between the third surface 16 and the bearing surface 22 of the support block 21 .
  • the guide member 12 is for example made of steel.
  • a Teflon sheet (not shown) can be provided on the bearing surface 22 of the block 21, in particular between the support block 21 and the third surface 16 of the guide member 12.
  • the outer blocks 13 of the sample 10 can also be provided with a steel sheet (not shown) located on the side of the bearing surface 22 of the support blocks 21, so as to obtain a steel/Teflon contact interface with low friction.
  • the support block 21 located on the side of the normal biasing element 4 has a width in the normal direction N which is greater than the width of the outer block 13 in the normal direction so that at least part of the third surface 16 of guide member 12 is in contact with bearing surface 22 of support block 21 .
  • test bench is provided with a spring 9 which is provided between the movable part 52 of the tangential stressing element 5 and the central block 11 of the sample 10 in order to generate instabilities when moving the central block in the tangential direction T.
  • the spring 9 is configured to cause instabilities during a test described later in the description and connected in series between the movable part 52 of the tangential stressing element 5 and the central block 11 of the sample 10.
  • test bench 1 as illustrated in FIG. 3 for example is in particular intended for the reproduction on a reduced scale of seismic phenomena such as seismic instabilities but is more generally applicable to the study of mechanical systems at one, or even two shear interfaces.
  • the test bench 1 comprises a first receiving member 91 and a second receiving member 92 mounted opposite the first receiving member 91 in the tangential direction T in defining a housing 93 configured to receive the spring 9 in a removable manner.
  • the first receiving member 91 is formed by a conical portion and a hollow cylindrical portion located on the side of the larger diameter of the conical portion.
  • the first receiving member 91 is configured to receive a first end of the spring 9.
  • the second receiving member 92 has the shape of a circular plate extending parallel to the normal direction N.
  • the second receiving member 92 is intended to receive a second end of the spring 9 opposite the first end.
  • the first receiving member 91 and the second receiving member 92 are here made of aluminum.
  • the dimension of the housing 93 in the tangential direction T varies when the first receiving member 91 and the second receiving member 92 come together/move apart under the effect of the spring 9 or the movable part 52 of the biasing element tangential 5.
  • the second receiving member 92 defines a receiving surface 95 from which a guide rod 94 projects in the direction of the first receiving member 91 and substantially parallel to the tangential direction T in order to limit the buckling of the spring 9 and facilitate its positioning in the housing. 93.
  • the test bench further comprises a ballast 96 disposed between the second receiving member 91 and the central block 11 of the sample 10.
  • the ballast 96 is removably mounted so that it can be interchanged, for example with a ballast of different mass, in order to change the natural frequency of the system formed by the test bench 1 and the sample 10.
  • Ballast 96 may be added as an additional.
  • the test bench comprises a base 97 mounted between the second receiving member 92 and the ballast 96 in order to evenly distribute the shearing stress on the ballast 96 or on the central block 11 in the case where no ballast is added.
  • the elements positioned between the central block 11 of the sample 10 and the tangential stress element 5, namely the tangential load cell 104, the first receiving member 91 and the second reception 92, spring 9, base 97 and ballast 96 are held together by compression and do not need to be fixed relative to each other.
  • Figure 4 shows the overall architecture of the control set.
  • the test bench 1 is here modeled by a block which receives as input a pressure command Up generated by the control device 200, also modeled by a block, intended for the electro-pneumatic pressure regulator.
  • the pressure command Up is generated by an error E1 of displacement or speed of the central block 11 which corresponds to the difference between a displacement or speed setpoint Y of the central block 11 in the tangential direction T and the displacement or the measured speed by the tangential displacement sensor 101 .
  • the output of the test bench 1 corresponds to the displacement of the central block 11 in the tangential direction T, which varies according to the pressure in the airbag 43.
  • Figure 5 shows in more detail the architecture of the control device 200, which comprises a first control module 202 and a second control module 204.
  • the first control module 202 is configured to generate at output a normal stress command Uc to be applied by the normal stress element 4 on the sample 10 from the input error E1.
  • a normal stress error E2 is constructed as the output of a comparator 205 which has a "+” summing input and a "-" subtracting input.
  • the comparator 205 includes for the summing input "+” the normal stress command Uc generated by the first control module 202 from the error E1 and as a subtractor input "-" the normal stress Cn measured by the load cell normal 103.
  • the error E2 corresponds to the difference between the normal stress command lie generated by the first control module 202 and the normal stress Cn measured by the normal load cell 103.
  • the second control module 204 is configured to generate the pressure command Up in the airbag 43 as output from the error E2 as input.
  • the pressure command Up in the inflatable bag 43 is transmitted to the electro-pneumatic pressure regulator 63 to control the pressure inside the inflatable bag 43 so as to reach the displacement setpoint Y of the central block 11 of the sample.
  • the second control module 204 is here a regulator of the Proportional, Integral, Derivative type, commonly referred to by the acronym “PID regulator”.
  • the method comprises the steps below.
  • the spring 9 is mounted in the housing 93 and a test is carried out in order to check whether the spring 9 makes it possible to satisfy conditions of instability during the test.
  • This test consists for example in subjecting the central block 11 of the sample 10 to a constant displacement in the tangential direction T via the tangential stress element 5 while the normal stress element applies a constant normal stress. on sample 10.
  • the instability conditions are satisfied when the displacement of the central block 11 in the tangential direction T is not linear. In other words, the instability conditions are satisfied when there is a jump in displacement (or an abrupt increase in speed) of the central block 11 of the sample 10 in the tangential direction T.
  • the control device 200 can be used under different conditions described below in order to control the instabilities.
  • the control device 200 is activated when the shear stress measured by the cell tangential load 104 is equal to or greater than a predetermined shear stress.
  • the predetermined shear stress corresponds to about 90% of a maximum shear stress which corresponds to the maximum shear stress before instability occurs.
  • the control device is activated while the normal stress exerted by the normal stress element 4 on the sample 10 is reduced. linearly in order to cause an unstable movement of the block 11 .
  • the coefficient of friction decreases and the central block 11 of the sample 10 is subject to moving more freely in the tangential direction T, under the effect of its own weight and/or under the effect of the ballast 96 and/or under the effect of the force exerted by the spring.
  • the control device 200 is here configured to guarantee that the block 11 remains stable and does not move.
  • the pressure in the inflatable bag 43 is adjusted via the electro-pneumatic pressure regulator 63 until the central block 11 displacement setpoint is reached. It is understood that in the stabilization configuration, the displacement of the recorded central block is zero.
  • test bench and assembly are simple to implement.
  • the test bench can be disassembled in order to be transported, for example in laboratories. Thanks to the invention, it is possible on the one hand to reproduce on a scale smaller than the real scale seismic phenomena such as instabilities and on the other hand to control these instabilities.

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Abstract

La présente invention concerne un ensemble comportant un banc d'essai (1) configuré pour agir en cisaillement sur un échantillon (10), un réseau de capteurs disposés sur le banc d'essai (1) et un dispositif de contrôle.

Description

Banc d’essai en cisaillement
Domaine technique de l'invention
La présente invention concerne d'une part un banc d'essai configuré pour agir en cisaillement sur un échantillon ainsi qu'un ensemble formé du banc d'essai, d'un réseau de capteurs et d'un dispositif de contrôle, et d'autre part un procédé d'analyse de l'effet d'une contrainte de cisaillement sur un échantillon en utilisant un tel ensemble.
L’invention s’applique en particulier à la simulation de phénomènes sismiques, notamment à la reproduction d’instabilités sismiques, et à leur contrôle.
Etat de la technique
On connaît des bancs d'essai en cisaillement utilisés pour reproduire et analyser le comportement de failles sismiques.
Un tel banc d'essai comprend généralement un bâti sur lequel sont montés un élément de sollicitation normale et un élément de sollicitation tangentielle comportant chacun une partie mobile. La partie mobile de l'élément de sollicitation normale est prévue pour se déplacer en translation dans une direction normale afin d'appliquer une contrainte normale sur un échantillon tandis que la partie mobile de l'élément de sollicitation tangentielle est prévue pour se déplacer en translation dans une direction tangentielle perpendiculaire à la direction normale, afin d'exercer une contrainte de cisaillement sur l'échantillon. L'échantillon est typiquement issu de roches, de sols et de tout autre matériau dont on souhaite étudier le comportant en cisaillement.
On connaît du modèle d'utilité chinois CN211374374, un banc d'essai permettant d’étudier le comportement d’un échantillon en cisaillement sous différentes teneurs en humidité. Un tel banc d’essai comporte des éléments de sollicitation normale et tangentielle comprenant des vérins, par exemple hydrauliques, afin de déplacer une partie mobile des éléments de sollicitation normale et tangentielle en vue d'exercer respectivement une contrainte normale et une contrainte de cisaillement sur l'échantillon.
Néanmoins, ces solutions ne permettent pas de reproduire et/ou simuler des phénomènes sismiques telles que des instabilités et d’assurer un contrôle de ces instabilités.
En effet, la précision et la rapidité offerte par ces bancs d’essai n'est pas suffisante pour une telle application.
Exposé de l'invention
L’objet de la présente invention vise à fournir un banc d'essai agissant en cisaillement de manière précise, particulièrement simple et commode d'utilisation.
En particulier, pour une application préférée de l’invention à la simulation de phénomènes sismiques, le banc d'essai vise à démontrer à une échelle inférieure à l’échelle réelle que des instabilités peuvent être contrôlées.
Plus précisément, la présente invention vise à contrôler les instabilités en simulant l'injection de fluides dans des failles sismiques.
A cet effet, est proposé selon un premier aspect, un ensemble comportant un banc d'essai configuré pour agir en cisaillement sur un échantillon, un réseau de capteurs disposés sur le banc d'essai et un dispositif de contrôle. Le banc d’essai comprend un bâti, un élément de sollicitation tangentielle comportant une partie mobile en translation selon une direction tangentielle qui est configuré pour appliquer une contrainte de cisaillement sur l'échantillon, une plaque d’arrêt, et un élément de sollicitation normale en vis-à- vis de la plaque d'arrêt qui est montée fixe par rapport au bâti. L’élément de sollicitation normale comporte un sac gonflable. L’élément de sollicitation normale comporte une partie mobile en translation dans une direction normale perpendiculaire à la direction tangentielle et configurée pour appliquer une contrainte normale sur l'échantillon de sorte que l'échantillon est compressé entre la partie mobile de l’élément de sollicitation normale et ladite plaque d'arrêt. Le sac gonflable est configuré pour déplacer la partie mobile de l'élément de sollicitation normale. L’ensemble comporte un circuit d'alimentation en air connecté fluidiquement au sac gonflable et comportant un régulateur de pression électropneumatique configuré pour faire varier la pression à l'intérieur du sac gonflable. Le dispositif de contrôle est connecté au régulateur de pression électropneumatique et est configuré pour ajuster la pression à l'intérieur du sac gonflable en fonction de données mesurées par le réseau de capteurs.
L’ensemble selon l’invention permet, grâce à l'utilisation d'un sac gonflable pour déplacer la partie mobile de l'élément de sollicitation normale, de contrôler rapidement et précisément la contrainte normale à appliquer sur un échantillon.
En particulier, dans l'application à la simulation de phénomènes sismiques, l’ensemble selon l'invention permet de simuler l'injection de fluides sous pression en faisant varier la contrainte normale grâce à l'élément de sollicitation normale. La simulation de tels phénomènes sismiques permet de mettre en œuvre des procédés de contrôle d'instabilités sismiques, par exemple par injection de fluides, à échelle réduite sans risquer de provoquer de séismes.
Dans l’ensemble selon l'invention, le sac gonflable permet de contrôler la contrainte normale appliquée à l'échantillon suffisamment rapidement, pour que des procédés de contrôle s'avérant satisfaisants à l'échelle réduite soient reproduits à l'échelle réelle avec la même efficacité. En effet, il est préférable d’avoir un temps de réponse minimale à l’échelle réduite pour avoir un temps relativement faible à l’échelle réelle, compte tenu des lois de proportionnalité.
Le sac gonflable permet en outre de limiter l'encombrement de l'élément de sollicitation normale et par là même du banc d'essai. Par ailleurs, le montage et le démontage d'un tel sac dans le banc d'essai est également facilité du fait qu'il ne nécessite très peu, voire aucun réglage.
Des caractéristiques préférées particulièrement simples, commodes et économiques du banc d'essai selon l’invention sont présentées ci-dessous.
L'élément de sollicitation normale peut comporter en outre une première plaque et une deuxième plaque qui s'étendent perpendiculairement à la direction normale, la première plaque étant montée fixe sur le bâti et la deuxième plaque étant mobile en translation dans la direction normale, ledit sac gonflable étant ménagé entre la première et la deuxième plaque et l'élément de sollicitation normale étant configuré de sorte que lorsque le sac est gonflé, la deuxième plaque est écartée de la première plaque selon la direction normale.
Le banc d’essai peut comporter au moins une tige s'étendant parallèlement à la direction normale en étant assujettie à la première plaque et la plaque d'arrêt, la deuxième plaque étant pourvue d'au moins un premier orifice pour recevoir l’au moins une tige.
Le sac gonflable peut être réalisé à partir d'un matériau élastomère.
Le banc d’essai peut comporter un ressort en compression ménagé entre la partie mobile de l'élément de sollicitation tangentielle et l'échantillon.
Le banc d'essai peut comporter un premier organe de réception et un deuxième organe de réception définissant un logement destiné à recevoir le ressort. Les premier et deuxième organes de réception peuvent être montés en vis-à-vis l'un de l'autre entre l'élément de sollicitation tangentielle et l'échantillon. Le deuxième organe de réception peut présenter une surface de réception depuis laquelle saillie une tige de guidage qui est dirigée vers le premier organe de réception.
Le réseau de capteurs peut comporter au moins l'un parmi un capteur de déplacement tangentiel configuré pour mesurer le déplacement ou de vitesse de l'échantillon dans la direction tangentielle, un capteur de déplacement normal configuré pour mesurer la dilatance de l'échantillon dans la direction normale, une cellule de charge tangentielle configurée pour mesurer la contrainte de cisaillement appliquée par l'élément de sollicitation tangentielle sur l'échantillon, une cellule de charge normale configurée pour mesurer la contrainte normale appliquée par l'élément de sollicitation normale sur l'échantillon.
La dilatance de l’échantillon correspond à la variation de son volume lorsqu'il est soumis à une contrainte de cisaillement.
Le dispositif de contrôle peut comporter un premier module de contrôle configuré pour générer une commande de contrainte normale à appliquer sur l'échantillon à partir d’une erreur de déplacement ou de vitesse de l’échantillon qui correspond à la différence entre une consigne de déplacement ou de vitesse prédéterminée de l’échantillon dans la direction tangentielle et le déplacement ou la vitesse mesurée de l’échantillon dans la direction tangentielle et un deuxième module de contrôle configuré pour générer une commande de pression à l’intérieur du sac gonflable à partir d’une erreur de contrainte normale correspondant à la différence entre la commande de contrainte normale générée par le premier module de contrôle et la contrainte normale mesurée. Le déplacement ou la vitesse de l’échantillon dans la direction tangentielle peut être mesuré par un capteur de déplacement tangentiel. La contrainte normale peut être mesurée par une cellule de charge normale
L’invention a pour objet, selon un deuxième aspect, un procédé d'analyse de l'effet d'une contrainte de cisaillement sur un échantillon en utilisant un ensemble tel que décrit ci-dessus, comportant une étape de mesure de données par le réseau de capteurs, les données étant transmises au dispositif de contrôle, une étape de génération d'une commande de contrainte normale à exercer sur l'échantillon à partir des données mesurées par le réseau de capteurs, et une étape d'ajustement de la pression à l'intérieur du sac gonflable par l'activation du dispositif de contrôle jusqu'à ce que le déplacement de l’échantillon dans la direction tangentielle est égal à une consigne de déplacement ou de vitesse prédéterminée.
Le dispositif de contrôle peut comporter une configuration de suivi dans laquelle le dispositif de contrôle est activé lorsque la contrainte de cisaillement s’appliquant sur l’échantillon est égale ou supérieure à une contrainte de cisaillement prédéterminée.
L’invention porte encore, selon un troisième aspect, sur l’utilisation de l’ensemble tel que précédemment décrit, pour la reproduction de phénomènes sismiques, telles que des instabilités sismiques et le contrôle de ces instabilités.
L’invention porte enfin, sous un quatrième aspect, sur un banc d'essai configuré pour agir en cisaillement direct sur un échantillon, comprenant un bâti, un élément de sollicitation tangentielle comportant une partie mobile en translation selon une direction tangentielle qui est configuré pour appliquer une contrainte de cisaillement sur l'échantillon, une plaque d’arrêt et un élément de sollicitation normale en vis-à-vis de la plaque d'arrêt qui est montée fixe par rapport au bâti, ledit élément de sollicitation normale comportant une partie mobile en translation dans la direction normale qui est configurée pour appliquer une contrainte normale perpendiculaire à la contrainte de cisaillement, sur l'échantillon de sorte que l'échantillon est compressé entre la partie mobile et ladite plaque d'arrêt. Dans ce banc d’essai, l'élément de sollicitation normale comporte un sac gonflable qui est configuré pour déplacer la partie mobile de l'élément de sollicitation normale, le sac gonflable étant destiné à être connecté fluidiquement à un circuit d'alimentation en air comprenant un régulateur de pression électropneumatique pour faire varier la pression à l'intérieur du sac gonflable.
Le cisaillement direct est une déformation d’un échantillon à vitesse imposée selon une direction tangentielle, sur ou à proximité d'un plan de cisaillement prédéterminé, aussi appelé interface. Par exemple, un essai de cisaillement direct vise à cisailler un échantillon sur ou à proximité d’un seul plan de cisaillement tandis qu’un un essai de double cisaillement direct vise à cisailler un échantillon sur ou à proximité de deux plans de cisaillement.
Brève description des figures
L’invention, selon un exemple de réalisation, sera bien comprise et ses avantages apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée qui suit, donnée à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 représente très schématiquement sous forme de blocs un banc d'essai selon l'invention dans lequel est monté un échantillon formé de trois blocs;
- la figure 2 représente très schématiquement sous forme de blocs un ensemble de contrôle formé par le banc d'essai de la figure 1 , d’un réseau de capteurs ainsi que d’un dispositif de contrôle;
- la figure 3 représente, selon une vue en perspective du banc d’essai selon l’invention ;
- la figure 4 représente, selon une vue schématique, l’architecture de l’ensemble de contrôle de la figure 2; et
- la figure 5 représente, selon une vue schématique, l’architecture du dispositif de contrôle de la figure 2.
Les éléments identiques représentés sur les figures précitées sont identifiés par des références numériques identiques.
Dans la suite, la description de l’invention est faite dans le contexte de la simulation de phénomènes sismiques, en particulier la reproduction et le contrôle d'instabilités sismiques. Cette configuration de mise en œuvre de l’invention n’est décrite que pour mieux comprendre l’invention mais ne peut pas être considérée comme limitative pour cette dernière. Il en va de même pour les autres exemples de mise en œuvre des différentes caractéristiques constitutives de l’invention décrits ci-après.
La figure 1 représente schématiquement un banc d'essai 1 en cisaillement selon l'invention sur lequel est disposé un échantillon 10.
A cet effet, le banc d'essai 1 est ici configuré pour mettre en œuvre un essai en double cisaillement direct, dans lequel l'échantillon 10 est formé par trois blocs ; un bloc central 11 et deux blocs externes 13 disposés de part et d'autre du bloc central 11 selon une première direction N, dite direction normale. Les blocs de l'échantillon 10 forment ainsi deux interfaces entre les blocs externes 13 et le bloc central 11 définissant des plans de contact C. Ces plans de contact C s'étendent parallèlement entre eux et selon une direction dite tangentielle T, perpendiculaire à la direction normale N.
Les interfaces sont destinées à subir une contrainte de cisaillement par un déplacement relatif du bloc central 11 par rapport aux blocs externes 13 dans la direction tangentielle T.
Le banc d'essai 1 selon l'invention peut également être configuré pour mettre en œuvre un essai en simple cisaillement direct.
Dans le présent exemple de réalisation, les blocs externes 13 ont des dimensions identiques et ont par exemple une forme de parallélépipède rectangle. Le bloc central 11 présente une forme similaire de parallélépipède rectangle, avec une hauteur dans la direction tangentielle T qui est supérieure à la hauteur des blocs externes 13 de sorte à assurer une surface constante des plans de contact C lorsque le bloc central 11 se déplace relativement aux blocs externes 13 dans la direction tangentielle T.
Afin de réduire, voire d'éliminer, des phénomènes parasites et d'obtenir des champs de contraintes homogènes dans les interfaces, le bloc central 11 présente une épaisseur dans la direction normale N qui est supérieure à une épaisseur des blocs externes 13 dans cette même direction.
La surface des blocs externes 13 qui est tournée vers le bloc central 11 présente par exemple une largeur et une hauteur dans un plan parallèle aux plans de contact C, comprise entre 10 et 100 mm, tandis que l'épaisseur des blocs externes peut être comprise entre 10 mm et 50 mm,
La hauteur du bloc central 11 est par exemple supérieure à 100 mm, voire supérieure à 110 mm, tandis que son épaisseur peut être comprise entre 15 mm et 100 mm, voire supérieure à 40 mm, pour les raisons indiquées ci- dessus.
Le banc d'essai 1 comporte un bâti 2 sur lequel repose l'échantillon 10. Un tel bâti 2 permet par exemple de poser le banc d'essai sur une table ou au sol de façon stable.
Sur la figure 1 , le bâti 2 comporte deux blocs de support 21 montés sur une surface du bâti qui sont configurés pour supporter les blocs externes 13 de l'échantillon 10. A cet effet, les blocs de support 21 présentent chacun une surface d'appui 22 pour recevoir les blocs externes 13 de l'échantillon 10. Les surfaces d'appui 22 sont sensiblement au même niveau, c'est-à-dire dans un même plan qui est parallèle à la direction normale N.
Les blocs de support 21 sont espacés l'un de l'autre dans la direction normale N d'une distance permettant le passage du bloc central 11 entre les blocs de support. De cette manière, les blocs externes 13 sont surélevés par l'intermédiaire des blocs de support 21 et le bloc central 11 est maintenu enserré entre les blocs externes 13 à distance du bâti 2. Ainsi, le déplacement des blocs externes 13 dans la direction tangentielle T est contraint par les blocs de support 21 .
Une plaque d'arrêt 3 montée fixe par rapport au bâti 2 est ménagée du côté d'un bloc externe 13, à une première extrémité de l'échantillon 10. La plaque d'arrêt 3 s'étend perpendiculairement à la direction normale N de sorte à former une surface d'arrêt 31 pour le bloc externe 13 adjacent à la plaque d'arrêt. La plaque d’arrêt 3 est en appui sur la surface d’appui 22 d’un des blocs de support 23 et est immobilisée dans la direction normale grâce à des tiges (non représentés) entre le bloc de support 21 et la plaque d’arrêt 3.
Le bâti 2, la plaque d'arrêt 3 ainsi que les blocs de support 21 sont réalisées à partir de matériaux métalliques, par exemple de l'acier.
Le banc d'essai 1 comporte en outre un élément de sollicitation normale 4 situé en vis-à-vis de la plaque d'arrêt 3 du côté d'un bloc externe 13, à une deuxième extrémité de l'échantillon 10 opposée à la première extrémité. L'élément de sollicitation normale 4 comporte une partie fixe 41 par rapport au bâti 2 et partie mobile 42 en translation dans la direction normale N.
Le banc d’essai 1 comporte également un sac gonflable 43 connecté fluidiquement à un circuit d'alimentation 6 en air. La partie mobile 42 est située entre le sac gonflable 43 et l’échantillon 10. Ainsi, Le déplacement de la partie mobile 42 de l'élément de sollicitation normale 4 dans la direction normale N est ici contrôlé par un sac gonflable 43. Autrement dit, la partie mobile 42 est déplacée en translation dans la direction normale N lorsque le sac 43 est gonflé ou dégonflé.
Le circuit d'alimentation 6 comporte un compresseur 61 et des conduits 62 qui connectent fluidiquement le sac gonflable 43 et le compresseur. Le compresseur 61 peut ici délivrer une pression maximale d'environ 1 MPa. Le circuit d'alimentation 6 comporte également un régulateur de pression électropneumatique 63 configuré pour contrôler la pression dans le sac gonflable 43 en temps réel.
La partie mobile 42 de l'élément de sollicitation normale 4 est configurée pour appliquer une contrainte normale sur la deuxième extrémité de l'échantillon 10 afin de compresser les blocs central 11 et externes 13 entre eux, lorsqu'elle est déplacée en direction de la plaque d'arrêt 3. Les blocs externes 13 et le bloc central 11 de l'échantillon 10 sont ainsi compressés entre l'élément de sollicitation normale 4 et la plaque d'arrêt 3. L’élément de sollicitation normale 4 permet ainsi de simuler l’injection de fluide dans les interfaces de contact C en appliquant une contrainte normale variable sur l’échantillon 10. Il est ainsi possible de mesurer et d’analyser le comportement de l’échantillon 10 en réponse à une injection de fluides au niveau des interfaces C, sans utiliser de fluide. Cela est particulièrement avantageux dès lors que l’utilisation de fluide peut s’avérer complexe et requiert des instruments coûteux et difficiles à mettre en œuvre.
Le banc d'essai 1 comporte également un élément de sollicitation tangentielle 5 comportant une partie fixe 51 par rapport au bâti 2 et une partie mobile 52 en translation dans la direction tangentielle T. L'élément de sollicitation tangentielle 5 comporte en outre un actionneur 53 capable de déplacer en translation la partie mobile 52 de l'élément de sollicitation tangentielle 5 dans la direction tangentielle T. Par exemple, l'actionneur 53 de l'élément de sollicitation tangentielle 5 peut être un vérin hydraulique, pneumatique ou électrique, un moteur électrique ou bien un sac gonflable tel qu’utilisé dans l'élément de sollicitation normale 4.
On notera, même si ceci n’est pas visible sur la figue 1 , que l'élément de sollicitation tangentielle 5 peut être fourni séparément, notamment pour diminuer le poids du banc d'essai 1 .
Par ailleurs, les différents éléments du banc d'essai tel que le bâti 2, l'élément de sollicitation tangentiel 5, l'élément de sollicitation normal 4, et la plaque d'arrêt 3 peuvent être séparés les uns des autres afin de faciliter le transport du banc d'essai 1 .
L'élément de sollicitation tangentielle 5 est disposé de sorte que sa partie mobile 52 applique une contrainte de cisaillement sur l'échantillon 10. En l'occurrence, la partie mobile 52 est configurée pour appliquer une contrainte de cisaillement sur le bloc central 11 de l'échantillon 10, lorsqu'elle se déplace en direction du bâti 2.
La figure 2 montre un ensemble de contrôle formé par le banc d'essai 1 illustré schématiquement à figure 1 avec un réseau de capteurs 100 et un dispositif de contrôle 200. Le réseau de capteurs 100 comporte ici un capteur de déplacement tangentiel 101 configuré pour mesurer le déplacement du bloc central 11 de l'échantillon 10 dans la direction tangentielle T et un capteur de déplacement normal 102 configuré pour mesurer la dilatance de l'échantillon. Le capteur de déplacement tangentiel 101 est fixé au bloc central 11 tandis que le capteur de déplacement normal 102 est fixé sur un des bloc externe 13 de l'échantillon 10.
Les capteurs de déplacement tangentiel et normal 101 et 102 sont ici des LVDT (pour l'anglais Linear Variable Differential Transformer). En variante, les capteurs de déplacement tangentiel et normal 101 et 102 peuvent être des capteurs laser.
Le réseau de capteurs 100 comporte également une cellule de charge normale 103 qui est ménagée entre la partie mobile 42 de l'élément de sollicitation normale 4 et la deuxième extrémité de l'échantillon 10 pour déterminer la contrainte normale appliquée sur l'échantillon, et une cellule de charge tangentielle 104 qui est ménagée entre la partie mobile 52 de l'élément de sollicitation tangentielle 5 et le bloc central 11 de l'échantillon pour déterminer la contrainte de cisaillement appliquée.
En outre, le réseau de capteurs 100 comporte un capteur de pression 105 configuré pour mesurer la pression à l'intérieur du sac gonflable 43 de l'élément de sollicitation normale 4. Un tel capteur de pression peut être préalablement intégré au régulateur de pression électropneumatique 63.
Les capteurs de déplacement tangentiel et normal 101 et 102, les cellules de charge normale et tangentielle 103 et 104 et le capteur de pression 105 sont connectés au dispositif de contrôle 200 qui est configuré pour traiter et analyser en temps réel les données mesurées par le réseau de capteurs 100.
En particulier, le dispositif de contrôle 200 est configuré pour adapter la pression à l'intérieur du sac gonflable 43 afin de faire suivre au bloc central 11 de l'échantillon 10 une trajectoire prédéterminée. Le dispositif de contrôle 200 est ainsi connecté au régulateur de pression électropneumatique 63 pour adapter la pression à partir des données mesurées par le réseau de capteurs La figure 3 représente, selon une vue détaillée, le banc d'essai selon l'invention qui comporte ici les cellules de charge normale 103 et tangentielle 104 et est dépourvu de l’élément de sollicitation tangentiel 5. L’élément de sollicitation tangentielle 5 est démontable et peut prendre appui sur la cellule de charge 104 tangentielle pour exercer la contrainte tangentielle sur le bloc central 11 de l’échantillon 10.
La partie fixe 41 de l'élément de sollicitation normale 4 comporte ici une première plaque 46 montée sur le bâti 2 et s'étendant parallèlement à la plaque d'arrêt 3, tandis que la partie mobile 42 comporte ici une deuxième plaque 47 s'étendant parallèlement à la première plaque 46 et qui est située entre la plaque d'arrêt 3 et la première plaque 46.
La première plaque 46 et la deuxième plaque 47 présentent des dimensions sensiblement similaires. Les première et deuxième plaques 46 et 47 sont ici réalisées en acier.
Le sac gonflable 43 est situé entre la première plaque 46 et la deuxième plaque 47 de sorte que la deuxième plaque est éloignée de la première plaque selon la direction normale N lorsque le sac gonflable 43 est actionné, c'est-à-dire gonflé.
Ce sac gonflable 43 est réalisé en matériau élastomère, tel que du caoutchouc.
La première plaque 46 est ici pourvue d'un trou 81 situé sensiblement au centre, pour permettre le passage d'un conduit 62 du circuit d'alimentation en air 6, qui relie fluidiquement le sac gonflable 43 au régulateur de pression électropneumatique 63 et au compresseur 61 .
Le banc d’essai comporte des tiges 7 s'étendant sensiblement parallèlement à la direction normale N et reliant la première plaque 46 à la plaque d'arrêt 3.
La deuxième plaque 47 est pourvue de premiers orifices 83 qui sont traversants et disposés de sorte à permettre le passage des tiges 7.
Ainsi, la deuxième plaque 47 est guidée en translation par les tiges 7 dans la direction normale N. Le bac d'essai 1 comporte ici quatre tiges 7, espacées les unes des autres en formant sensiblement un carré. Le banc d'essai 1 peut également comprendre un nombre différent de tiges 7, par exemple un nombre inférieur pour réduire les frottements lors du déplacement de la deuxième plaque 47. L'utilisation d’un nombre inférieur de tiges 7 rend cependant le déplacement de la deuxième plaque 47 moins stable qu'avec quatre tiges.
Les tiges 7 sont munies d'une entretoise 84 disposée entre la première plaque 46 et la plaque d'arrêt 3 de sorte qu'une surface de chacune de ces plaques est en contact avec l'entretoise. L'entretoise 84 permet ici de définir un écartement minimal entre la plaque d'arrêt 3 et la première plaque 46.
Les premiers orifices 83 reçoivent en outre l'entretoise 84 et présentent de ce fait un diamètre supérieur au diamètre de l'entretoise pour permettre le coulissement de la deuxième plaque 47 le long des entretoises. Ainsi, la translation de la deuxième plaque 47 se fait en coulissant le long des entretoises 84.
La deuxième plaque 47 est ici équipée de bagues 85 ménagées à l'intérieur des premiers orifices 83 afin de guider précisément la deuxième plaque 47 le long des tiges 7 et réduire les frottements lors du déplacement de la deuxième plaque le long des tiges. Ces bagues 85 sont avantageusement réalisées en téflon.
La plaque d'arrêt 3 et la première plaque 46 sont pourvues respectivement de deuxième et de troisième orifices 87 et 89 qui sont traversants et ménagés en vis-à-vis les uns des autres. Les deuxième et troisième orifices 87 et 89 sont ici configurés pour recevoir les tiges 7 et présentent un diamètre inférieur au diamètre de l'entretoise 84 de sorte que l'entretoise est immobilisée entre la plaque d'arrêt 3 et la première plaque 46. Du côté de la surface de la première plaque 46 et de la plaque d'arrêt 3 qui est opposée à la surface en contact avec l'entretoise 84, les tiges 7 présentent une portion filetée 86 et reçoivent chacune un écrou 88 qui est vissé sur les portions filetées afin de serrer la première plaque 46 et la plaque d'arrêt 3 contre l'entretoise 84. En variante, les deuxième et troisième orifices 87 et 89 sont taraudés en complémentarité de la portion filetée 86 et les tiges 7 viennent se visser directement dans première plaque 46 et la plaque d'arrêt 3.
Ainsi les tiges 7 et la deuxième plaque 47 peuvent être démontées du banc d'essai 1 par simple opération de dévissage.
On notera également que la plaque d'arrêt 3 peut également être démontée lorsque les tiges 7 sont dévissées.
La partie mobile 42 de l'élément de sollicitation normale 4 comporte en outre, du côté de la deuxième plaque 47 opposé au sac gonflable 43, un organe de guidage 12 qui est monté mobile en translation dans la direction normale N sur la surface d'appui 22 du bloc de support 21 située du côté de l'élément de sollicitation normale 4.
L'organe de guidage 12 comporte une première surface 14 plane destinée à venir en contact avec le bloc externe 13 qui repose sur le bloc de support 21 situé du côté de l'élément de sollicitation normale 4, et une deuxième surface 15 opposée à la première surface 14 qui est tournée vers la deuxième plaque 47. La deuxième surface 15 est configurée pour former une surface d'appui de sorte que l'organe de guidage 12 est poussé par la deuxième plaque 47 lorsqu'elle se déplace vers la plaque d'arrêt 3.
Les dimensions de la première surface 14 de l'organe de guidage 12 sont sensiblement identiques, voire supérieures aux dimensions du bloc externe 13 de l'échantillon 10 afin d'éviter une déformation non-homogène du bloc externe.
L'organe de guidage 12 comporte en outre une troisième surface 16 qui relie la première surface 14 et la deuxième surface 15 et qui est en contact sur la surface d'appui 22 du bloc de support 21 qui est située du côté de l'élément de sollicitation normale 4. L'organe de guidage 12 et le bloc de support 21 peuvent être réalisés à partir de matériaux qui limitent le frottement entre la troisième surface 16 et la surface d'appui 22 du bloc de support 21 . L'organe de guidage 12 est par exemple réalisé en acier.
Afin de limiter les frottements par un contact acier/acier, une feuille en téflon (non représentée) peut être ménagée sur la surface d'appui 22 du bloc de support 21 , notamment entre le bloc de support 21 et la troisième surface 16 de l'organe de guidage 12. Les blocs externes 13 de l'échantillon 10 peuvent en outre être munis d'une feuille (non représentée) en acier située du côté de la surface d'appui 22 des blocs de support 21 , de sorte à obtenir une interface de contact acier/téflon à faible frottement.
Le bloc de support 21 situé du côté de l'élément de sollicitation normale 4 présente une largeur dans la direction normale N qui est supérieure à la largeur du bloc externe 13 dans la direction normale de sorte qu'au moins une partie de la troisième surface 16 de l'organe de guidage 12 est en contact avec la surface d'appui 22 du bloc de support 21 .
Comme visible sur la figure 3, le banc d'essai est muni d'un ressort 9 qui est ménagé entre la partie mobile 52 de l'élément de sollicitation tangentielle 5 et le bloc central 11 de l'échantillon 10 afin de générer des instabilités lors du déplacement du bloc central dans la direction tangentielle T.
Le ressort 9 est configuré pour provoquer des instabilités lors d'un essai décrit dans la suite de la description et monté en série entre la partie mobile 52 de l'élément de sollicitation tangentielle 5 et le bloc central 11 de l'échantillon 10.
Ainsi, le banc d’essai 1 tel qu’illustré à la figure 3 par exemple, est en particulier destiné à la reproduction à échelle réduite de phénomènes sismiques telles que des instabilités sismiques mais est applicable plus généralement à l’étude de systèmes mécaniques à une, voire deux interfaces de cisaillement.
Afin de garantir le maintien en position du ressort 9, le banc d’essai 1 comporte un premier organe de réception 91 et un deuxième organe de réception 92 monté en vis-à-vis du premier organe de réception 91 dans la direction tangentielle T en définissant un logement 93 configuré pour recevoir le ressort 9 de manière amovible.
Le premier organe de réception 91 est formé par une portion conique et une portion cylindrique creuse située du côté du plus grand diamètre de la portion conique.
Le premier organe de réception 91 est configuré pour recevoir une première extrémité du ressort 9. Le deuxième organe de réception 92 présente une forme de plaque circulaire s'étendant parallèlement à la direction normale N.
Le deuxième organe de réception 92 est destiné à recevoir une deuxième extrémité du ressort 9 opposée à la première extrémité.
Le premier organe de réception 91 et le deuxième organe de réception 92 sont ici réalisés en aluminium.
La dimension du logement 93 dans la direction tangentielle T varie lorsque le premier organe de réception 91 et le deuxième organe de réception 92 se rapprochent/s'écartent sous l'effet du ressort 9 ou de la partie mobile 52 de l'élément de sollicitation tangentielle 5.
Lorsque le premier organe de réception 91 est suffisamment espacé du deuxième organe de réception 92 dans la direction tangentielle T, il est possible de retirer et/ou de monter le ressort 9.
Le deuxième organe de réception 92 définie une surface de réception 95 depuis laquelle saillie une tige de guidage 94 en direction du premier organe de réception 91 et sensiblement parallèle la direction tangentielle T afin de limiter le flambage du ressort 9 et faciliter son positionnement dans le logement 93.
Le banc d’essai comporte en outre un lest 96 disposé entre le deuxième organe de réception 91 et le bloc central 11 de l'échantillon 10.
Le lest 96 est monté de manière amovible de sorte à pouvoir être interchangé, par exemple avec un lest de masse différente, afin de changer la fréquence propre du système formé par le banc d'essai 1 et l'échantillon 10.
Le lest 96 peut être ajouté à titre additionnel.
Le banc d’essai comporte une base 97 montée entre le deuxième organe de réception 92 et le lest 96 afin de répartir uniformément la contrainte de cisaillement sur le lest 96 ou sur le bloc central 11 dans le cas où aucun lest n'est ajouté.
Les éléments positionnés entre le bloc central 11 de l’échantillon 10 et l’élément de sollicitation tangentielle 5, à savoir la cellule de charge tangentielle 104, le premier organe de réception 91 et le deuxième organe de réception 92, le ressort 9, la base 97 et le lest 96, sont maintenus ensemble par compression et ne nécessitent pas d’être fixés les uns par rapport aux autres.
De cette manière, ces éléments sont démontables, par exemple lorsqu’ils ne sont plus maintenus ensemble par compression.
Il en est de même pour les éléments positionnés entre la deuxième plaque 47 et la plaque d’arrêt 3, à savoir la cellule de charge normale 103, l’organe de guidage 12 et les blocs central 11 et externes 13 de l’échantillon 10.
La figure 4, montre l'architecture globale de l'ensemble de contrôle.
Le banc d'essai 1 est ici modélisé par un bloc qui reçoit en entrée une commande en pression Up générée par le dispositif de contrôle 200, également modélisé par un bloc, à destination du régulateur de pression électropneumatique.
La commande en pression Up est générée par une erreur E1 de déplacement ou de vitesse du bloc central 11 qui correspond à la différence entre une consigne Y de déplacement ou de vitesse du bloc central 11 dans la direction tangentielle T et le déplacement ou la vitesse mesurée par le capteur de déplacement tangentiel 101 .
La sortie du banc d'essai 1 correspond au déplacement du bloc central 11 dans la direction tangentielle T, qui varie en fonction de la pression dans le sac gonflable 43.
La figure 5 montre plus en détail l'architecture du dispositif de contrôle 200, qui comporte un premier module de contrôle 202 et un deuxième module de contrôle 204.
Le premier module de contrôle 202 est configuré pour générer en sortie une commande de contrainte normale Uc à appliquer par l'élément de sollicitation normale 4 sur l'échantillon 10 à partir de l'erreur E1 en entrée.
Une erreur E2 de contrainte normale est élaborée en tant que sortie d’un comparateur 205 qui comporte une entrée sommatrice « + » et une entrée soustractrice « - ». Le comparateur 205 comprend pour l’entrée sommatrice « + » la commande de contrainte normale Uc générée par le premier module de contrôle 202 à partir de l'erreur E1 et en entrée soustractrice « - » la contrainte normale Cn mesurée par la cellule de charge normale 103. En d’autres termes, l’erreur E2 correspond à la différence entre la commande de contrainte normale lie générée par le premier module de contrôle 202 et la contrainte normale Cn mesurée par la cellule de charge normale 103.
Le deuxième module de contrôle 204 est configuré pour générer en sortie la commande de pression Up dans le sac gonflable 43 à partir de l'erreur E2 en entrée.
La commande de pression Up dans le sac gonflable 43 est transmise au régulateur de pression électropneumatique 63 pour contrôler la pression à l'intérieur du sac gonflable 43 de sorte à atteindre la consigne de déplacement Y du bloc central 11 de l'échantillon.
Grâce à cette architecture, il est ainsi possible de commander la contrainte normale à appliquer sur l'échantillon 10 plutôt que la pression à l'intérieur du sac gonflable 43, ce qui permet de faciliter le contrôle de la contrainte normale sans prendre en compte des phénomènes tel que la variation de surface de contact entre le sac gonflable 43 et la deuxième plaque 47.
Le deuxième module de contrôle 204 est ici un régulateur de type Proportionnel, Intégral, Dérivé, couramment désigné sous l’acronyme « régulateur PID ».
Afin de provoquer des instabilités au niveau des interfaces de l'échantillon 10 et de contrôler de ces instabilités, le procédé comporte les étapes ci-dessous.
Le ressort 9 est monté dans le logement 93 et un essai est réalisé afin de vérifier si le ressort 9 permet de satisfaire des conditions d'instabilité lors de l'essai. Cet essai consiste par exemple à soumettre le bloc central 11 de l'échantillon 10 à un déplacement constant dans la direction tangentielle T par l'intermédiaire de l'élément de sollicitation tangentielle 5 tandis que l'élément de sollicitation normale applique une contrainte normale constante sur l'échantillon 10.
Les conditions d'instabilités sont satisfaites lorsque le déplacement du bloc central 11 dans la direction tangentielle T n'est pas linéaire. En d’autres termes, les conditions d’instabilité sont satisfaites lorsqu’on constate un saut en déplacement (ou une augmentation abrupte de la vitesse) du bloc central 11 de l’échantillon 10 dans la direction tangentielle T.
Le dispositif de contrôle 200 peut être utilisé selon différentes conditions décrites ci-dessous afin de contrôler les instabilités.
Par exemple selon une configuration dite de suivi, destinée faire suivre au bloc central 11 un déplacement prédéterminée dans la direction tangentielle T pour relâcher l'énergie stockée de manière aséismique, le dispositif de contrôle 200 est activé lorsque la contrainte de cisaillement mesurée par la cellule de charge tangentielle 104 est égale ou supérieure à une contrainte de cisaillement prédéterminée. En particulier, la contrainte de cisaillement prédéterminé correspond à environ 90% d'une contrainte de cisaillement maximale qui correspond à la contrainte de cisaillement maximale avant qu'une instabilité se produise.
Selon une autre configuration dite de stabilisation, destinée à stabiliser le déplacement du bloc central 11 dans la direction tangentielle T, le dispositif de contrôle est activé pendant que la contrainte normale exercée par l'élément de sollicitation normale 4 sur l'échantillon 10 est diminuée linéairement afin de provoquer un mouvement instable du bloc 11 . En diminuant la contrainte normale, le coefficient de friction diminue et le bloc central 11 de l’échantillon 10 est sujet à se déplacer plus librement dans la direction tangentielle T, sous l'effet de son propre poids et/ou sous l'effet du lest 96 et/ou sous l’effet de la force exercée par le ressort. Le dispositif de contrôle 200 est ici configuré pour garantir que le bloc 11 reste stable et ne se déplace pas.
Pour chacune de ces configurations, lorsque le dispositif de contrôle 200 est activé, la pression dans le sac gonflable 43 est ajustée par l'intermédiaire du régulateur de pression électropneumatique 63 jusqu'à ce que la consigne de déplacement du bloc central 11 est atteinte. On comprend que dans la configuration de stabilisation, le déplacement du bloc central consigné est nul.
Le banc d’essai et l’ensemble proposés sont simples à mettre en œuvre. Le banc d’essai peut être démonté afin d’être transporté, par exemple dans des laboratoires. Grâce à l’invention, il est possible d’une part de reproduire à une échelle inférieure à l’échelle réelle des phénomènes sismiques telles que des instabilités et d’autre part de contrôler ces instabilités.
En particulier, grâce aux performances améliorées du banc d’essai selon l’invention, le contrôle de ces instabilités peut être transféré à l’échelle réelle à travers des lois de proportionnalité.
Les performances offertes par un tel banc d’essai peuvent bénéficier à d’autres applications pour lesquelles des contraintes doivent être appliquées rapidement et avec précision. En outre, bien que dans la description ci-dessus, les aspects particuliers de l'invention, notamment la mise en œuvre du procédé d'analyse de l'effet d'une contrainte de cisaillement sur un échantillon, aient été décrits dans le contexte de la simulation de phénomènes sismiques, ils pourraient être mis en œuvres dans d’autres configurations, notamment pour d’autres essais en cisaillement de systèmes à une ou plusieurs interfaces.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Ensemble comportant un banc d'essai (1) configuré pour agir en cisaillement sur un échantillon (10), un réseau de capteurs (100) disposés sur le banc d'essai (1 ) et un dispositif de contrôle (200), le banc d’essai (1 ) comprenant :
- un bâti (2),
- un élément de sollicitation tangentielle (5) comportant une partie mobile (52) en translation selon une direction tangentielle (T) qui est configuré pour appliquer une contrainte de cisaillement sur l'échantillon (10),
- une plaque d’arrêt (3), et
- un élément de sollicitation normale (4) en vis-à-vis de la plaque d'arrêt (3) qui est montée fixe par rapport au bâti (2), ledit élément de sollicitation normale (4) comportant un sac gonflable (43), caractérisé en ce que l’élément de sollicitation normale (4) comporte une partie mobile (42) en translation dans une direction normale (N) perpendiculaire à la direction tangentielle (T) et configurée pour appliquer une contrainte normale sur l'échantillon (10) de sorte que l'échantillon (10) est compressé entre la partie mobile (42) de l’élément de sollicitation normale (4) et ladite plaque d'arrêt (3), le sac gonflable (43) étant configuré pour déplacer la partie mobile (42) de l'élément de sollicitation normale (4), et en ce que l’ensemble comporte un circuit d'alimentation (6) en air connecté fluidiquement au sac gonflable (43) et comportant un régulateur de pression électropneumatique (63) configuré pour faire varier la pression à l'intérieur du sac gonflable (43), le dispositif de contrôle (200) étant connecté au régulateur de pression électropneumatique (63) et configuré pour ajuster la pression à l'intérieur du sac gonflable (43) en fonction de données mesurées par le réseau de capteurs (100).
2. Ensemble selon la revendication 1 , caractérisé en ce que ledit élément de sollicitation normale (4) comporte en outre une première plaque (46) et une deuxième plaque (47) qui s'étendent perpendiculairement à la direction normale (N), la première plaque (46) étant montée fixe sur le bâti (2) et la deuxième plaque (47) étant mobile en translation dans la direction normale (N), ledit sac gonflable (43) étant ménagé entre la première plaque (46) et la deuxième plaque (47) et l'élément de sollicitation normale (4) étant configuré de sorte que lorsque le sac gonflable (43) est gonflé, la deuxième plaque (47) est écartée de la première plaque (46) selon la direction normale (N).
3. Ensemble selon la revendication 2, caractérisé en ce que le banc d’essai (1 ) comporte au moins une tige (7) s'étendant parallèlement à la direction normale (N) en étant assujettie à la première plaque (46) et la plaque d'arrêt (3), la deuxième plaque (47) étant pourvue d'au moins un premier orifice (83) pour recevoir l’au moins une tige (7).
4. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit sac gonflable (43) est réalisé à partir d'un matériau élastomère.
5. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le banc d’essai (1 ) comporte un ressort (9) en compression ménagé entre la partie mobile (52) de l'élément de sollicitation tangentielle (5) et l'échantillon (10).
6. Ensemble selon la revendications, caractérisé en ce que le banc d’essai (1 ) comporte un premier organe de réception (91 ) et un deuxième organe de réception (92) définissant un logement (93) destiné à recevoir le ressort (7).
7. Ensemble selon la revendication 6, caractérisé en ce que le deuxième organe de réception (92) présente une surface de réception (95) depuis laquelle saillie une tige de guidage (94) qui est dirigée vers le premier organe de réception (91 ).
8. Ensemble selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le réseau de capteurs (100) comporte au moins l'un parmi un capteur de déplacement tangentiel (101 ) configuré pour mesurer le déplacement de l'échantillon (10) dans la direction tangentielle (T), un capteur de déplacement normal (102) configuré pour mesurer la dilatance de l'échantillon (10) dans la direction normale (N), une cellule de charge tangentielle (104) configurée pour mesurer la contrainte de cisaillement appliquée par l'élément de sollicitation tangentielle (5) sur l'échantillon (10), une cellule de charge normale (103) configurée pour mesurer la contrainte normale appliquée par l'élément de sollicitation normale (4) sur l'échantillon.
9. Ensemble selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le dispositif de contrôle (200) comporte :
- un premier module de contrôle (202) configuré pour générer une commande de contrainte normale (lie) à appliquer sur l'échantillon (10) à partir d’une erreur de déplacement ou de vitesse (E1 ) de l’échantillon (10) qui correspond à la différence entre une consigne de déplacement ou de vitesse (Y) de l’échantillon (10) dans la direction tangentielle (T) et le déplacement ou la vitesse mesuré de l’échantillon (10) dans la direction tangentielle (T) et,
- un deuxième module de contrôle (204) configuré pour générer une commande de pression (Up) à l’intérieur du sac gonflable (43) à partir d’une erreur de consigne de contrainte normale (E2) correspondant à la différence entre la commande de contrainte normale (Uc) générée par le premier module de contrôle (202) et la contrainte normale (Cn) mesurée.
10. Procédé d'analyse de l'effet d'une contrainte de cisaillement sur un échantillon en utilisant un ensemble selon l'une quelconques des revendications 1 à 9, comportant une étape de mesure de données par le réseau de capteurs (100), les données étant transmises au dispositif de contrôle (200), une étape de génération d'une commande de contrainte normale (Uc) à exercer sur l'échantillon (10) à partir des données mesurées par le réseau de capteurs (100), et une étape d'ajustement de la pression à l'intérieur du sac gonflable (43) par l'activation du dispositif de contrôle (200) jusqu'à ce que le déplacement de l’échantillon (10) dans la direction tangentielle (T) est égale à une consigne de déplacement (Y).
11 . Procédé d'analyse selon la revendication 10, caractérisé en ce que le dispositif de contrôle (200) comporte une configuration de suivi dans laquelle le dispositif de contrôle (200) est activé lorsque la contrainte de cisaillement s’appliquant sur l’échantillon (10) est égale ou supérieure à une contrainte de cisaillement prédéterminée, et une configuration de stabilisation dans laquelle le module de contrôle est activé lorsque la vitesse de déplacement de l'échantillon dans la direction tangentielle est égale ou supérieure à une vitesse de déplacement prédéterminée.
12. Utilisation d’un ensemble selon l’une quelconque des revendication 1 à 9 pour la reproduction de phénomènes sismiques, telles que des instabilités sismiques et le contrôle de ces instabilités.
13. Banc d'essai configuré pour agir en cisaillement direct sur un échantillon (10), comprenant un bâti (2), un élément de sollicitation tangentielle (5) comportant une partie mobile (52) en translation selon une direction tangentielle (T) qui est configuré pour appliquer une contrainte de cisaillement sur l'échantillon (10), une plaque d’arrêt (3) et un élément de sollicitation normale (4) en vis-à-vis de la plaque d'arrêt (3) qui est montée fixe par rapport au bâti (2), ledit élément de sollicitation normale (4) comportant une partie mobile (42) en translation dans une direction normale (N) perpendiculaire à la direction tangentielle (T) et qui est configurée pour appliquer une contrainte normale sur l'échantillon (10) de sorte que l'échantillon (10) est compressé entre la partie mobile (42) de l’élément de sollicitation normale (4) et ladite plaque d'arrêt (3), ledit banc d'essai étant caractérisé en ce que l'élément de sollicitation normale (4) comporte un sac gonflable (43) qui est configuré pour déplacer la partie mobile (42) de l'élément de sollicitation normale (4), ledit banc d’essai comprenant un circuit d'alimentation (6) en air qui est connecté fluidiquement au sac gonflable (43) et qui comporte un régulateur de pression électropneumatique (63) configuré pour faire varier la pression à l'intérieur du sac gonflable (43).
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