De nouveaux modèles de chutes de blocs en phase de test

In French:

Pour simuler dans un modèle numérique la chute d’un bloc, il est essentiel de paramétrer sa forme ainsi que le relief et les caractéristiques du terrain sous-jacent. C'est surtout les interactions entre le bloc et le sol qui doivent être rendues de manière réaliste. Jusqu'ici, aucun des modèles existants ne savait représenter la forme réelle des blocs ; pour leurs calculs ils devaient utiliser des formes géométriques comme des sphères, des parallélépipèdes, etc.

Le WSL et l'Institut des systèmes mécaniques IMES à l’EPF Zurich ont donc développé un nouveau modèle de simulation dans lequel le bloc est représenté sous forme polygonale avec un nombre quelconque de sommets (géométrie triangulaire). Les chercheurs étudient également les contacts avec le sol à l'aide de lois d'interaction nouvellement élaborées.

Le WSL compare, dans une phase de test, les résultats calculés par le nouveau modèle et les paramètres réels relevés lors de la chute de blocs ou de pierres.
Objectifs

Cette phase de test vise à contrôler et étalonner le modèle sur la base de données réelles, afin qu'il puisse à l'avenir prévoir aussi bien la portée des chutes de pierres que leur vitesse ou la hauteur des rebonds des différents blocs. Il devrait également être capable de calculer l'énergie cinétique des pierres en vol et la perte d'énergie au moment du contact avec le sol.
Bases

Le WSL documente depuis des années des événements de percussion par des pierres ou des blocs, et interprète les différentes données. Sur la base des traces d'impact sur les arbres et surtout sur le sol, les scientifiques ont calculé les vitesses des pierres, ainsi que leurs trajectoires. Cette base de données devrait permettre de tester le nouveau modèle et de comparer les résultats.

Modèle RAMMS

RAMMS est un logiciel développé par le WSL pour les applications pratiques, et qui combine différents dangers naturels, mesures de protection et influences de l'environnement – topologie, présence de forêts – dans un outil unique, pour le représenter sur un modèle de terrain tridimensionnel. Le logiciel s'appuie sur les toutes dernières découvertes de la recherche en avalanches. Le module « Avalanches » est déjà disponible dans le commerce, le module « Chutes de pierres » est encore en phase de test. Les chercheurs ont intégré dans le module les nouveaux algorithmes de calcul de l'EPF décrits ci-dessus. Le logiciel détermine la forme du rocher, ainsi que la surface du terrain sous la forme d'une grille triangulaire.