Séance de cours

Mécanique de la neige: libération de l'avalanche et couches faibles

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Dans cours

ENV-525: Physics and hydrology of snow

This course covers principles of snow physics, snow hydrology, snow-atmosphere interaction, and snow modeling. It transmits detailed understanding of physical processes within the snow and at its interfaces with the atmosphere and the ground, and presents ...

Description

Cette séance de cours couvre la mécanique de la neige en relation avec les processus de libération d'avalanche, y compris le stress, la contrainte, l'élasticité, l'initiation à la défaillance, la propagation des fissures et le modèle UCLA / Disney Snow. Il traite également des faibles couches de manteau neigeux comme le rainurage de surface et le rainurage de profondeur, de leurs processus de formation et des conséquences pour la stabilité. Les concepts de base de la mécanique tels que la déformation, l'élasticité et les critères de défaillance sont expliqués, ainsi que les techniques de mesure sur le terrain pour évaluer la résistance des couches de neige faibles à travers des indices de stabilité et des mesures de résistance au cisaillement.

Enseignant·e·s (3)

Michael Lehning

Enseignement et PhD Doctorant·es actuel·les Jimmy Gasser, Rainette Engbers, Anja Mödl, Patricia Asemann, Brandon Van Schaik, Albin Manuel Cintas, Elizaveta Sharaborova, Ueli Schilt, Francesca Carletti, Yael Frischholz, Tim Marco Giger, Henrik Jentgens, Valentin Marcel Philippe A dirigé les thèses EPFL de Benjamin Andreas Walter, Christine Dorothea Groot Zwaaftink, Thomas Grünewald, Walter Steinkogler, Nander Wever, Aurélien Gallice, Francesco Comola, Quirien Eibhilín Krol, Tristan Jonas Brauchli, Christia

Wolf Hendrik Huwald

Dr. Hendrik Huwald is a scientist at the Laboratory of Cryospheric Sciences (CRYOS) and a lecturer at the Environmental Sciences and Engineering Section (SSIE) of the Swiss Federal Institute of Technology in Lausanne (EPFL). He completed his PhD in 2003 at the Swiss Federal Institute of Technology in Zürich (ETHZ), developing a numerical model for sea ice and studying energy transfer processes in the Arctic. Between 2005 and 2012 he was a post-doctoral fellow and scientist at the Laboratory of Environmental Fluid Mechanics and Hydrology (EFLUM) of EPFL working on Alpine snow-atmosphere interaction, and energy balance-related research mainly in mountain regions. During this time, he designed, led and participated in numerous large field experiments in different environments. In 2013 he joined the newly founded CRYOS laboratory where he conducted research in the domains of snow science, hydrology, boundary layer meteorology and environmental sensing. He has extensive experience with project management both on national and international level.

Johan Alexandre Philippe Gaume

I started my scientific career in 2008 at the Grenoble University in the IRSTEA laboratory where I did my master's thesis on the rheology of dense granular materials using the discrete element method. In the same lab, I followed with a PhD on the numerical modeling of the release depth of extreme avalanches using a combined mechanical-statistical approach and spatial extreme statistics. In 2013 I obtained a postdoc position at the WSL Institute for Snow and Avalanche Research SLF in Davos where I was in charge of developing and applying numerical models to improve the evaluation of avalanche release conditions and thus avalanche forecasting. While my PhD was mostly theoretical and numerical, my postdoc in Davos allowed me to gain a practical expertise by participating in laboratory and field experiments which helped to validate the models I develop. In 2016, I was awarded a SNF grant to work as a research and teaching associate in CRYOS at EPFL on the multiscale modeling of snow and avalanche processes. I developed discrete approaches to model snow micro-structure deformation and failure in order to evaluate constitutive snow models to be used at a larger scale in continuum models. I also developed numerical models for wind-driven snow transport. In 2017, I was a Visiting Scholar at UCLA to work on a Material Point Method (MPM) to simulate both the initiation and propagation of snow avalanches in a unified manner. The UCLA MPM model was initially developed for the Disney movie "Frozen" and has been modified and enriched based on Critical State Soil Mechanics to model the release and flow of slab avalanches. The results of this collaboration have been published in Nature Communications. In 2018, I was awarded the SNF Eccellenza Professorial Fellowship and became professor at EPFL and head of SLAB, the Snow and Avalanche Simulation Laboratory. At SLAB, we study micro-mechanical failure and fracture propagation of porous brittle solids, with applications in snow slab avalanche release. We also simulate avalanche dynamics and flow regime transitions over complex 3D terrain through the development of new models (depth-resolved and depth-averaged) based on MPM.In 2020, I obtained a SPARK grant to develop a new approach to simulate and better understand complex process chains in gravitational mass movements, including permafrost instabilities, rock, snow and ice avalanches and transitions to debris flows.

Source officielle

Proximité ontologique

Génie chimique

Science des matériaux: Deformation of materials

Concepts associés (28)

Price elasticity of demand

A good's price elasticity of demand (, PED) is a measure of how sensitive the quantity demanded is to its price. When the price rises, quantity demanded falls for almost any good, but it falls more for some than for others. The price elasticity gives the percentage change in quantity demanded when there is a one percent increase in price, holding everything else constant. If the elasticity is −2, that means a one percent price rise leads to a two percent decline in quantity demanded.

Déformation d'un matériau

La déformation des matériaux est une science qui caractérise la manière dont réagit un matériau donné quand il est soumis à des sollicitations mécaniques. Cette notion est primordiale dans la conception (aptitude de la pièce à réaliser sa fonction), la fabrication (mise en forme de la pièce), et le dimensionnement mécanique (calcul de la marge de sécurité d'un dispositif pour éviter une rupture). La capacité d'une pièce à se déformer et à résister aux efforts dépend de trois paramètres : la forme de la pièce ; la nature du matériau ; des processus de fabrication : traitement thermique , traitement de surface, etc.

Deformation (engineering)

In engineering, deformation refers to the change in size or shape of an object. Displacements are the absolute change in position of a point on the object. Deflection is the relative change in external displacements on an object. Strain is the relative internal change in shape of an infinitesimally small cube of material and can be expressed as a non-dimensional change in length or angle of distortion of the cube. Strains are related to the forces acting on the cube, which are known as stress, by a stress-strain curve.

Élasticité (économie)

vignette|Elasticity-elastic En économie, l'élasticité mesure la variation d'une grandeur provoquée par la variation d'une autre grandeur. Ainsi, pour un produit donné, lorsque les volumes demandés augmentent de 15 % quand le prix de vente baisse de 10 %, l'élasticité de la demande par rapport au prix de vente est le quotient de la variation de la demande rapporté à la variation de prix de vente, soit -1,5 = (15 % / -10 %). Ici toute baisse de prix provoque une augmentation plus importante des quantités vendues.

Cross elasticity of demand

In economics, the cross (or cross-price) elasticity of demand measures the effect of changes in the price of one good on the quantity demanded of another good. This reflects the fact that the quantity demanded of good is dependent on not only its own price (price elasticity of demand) but also the price of other "related" good. The cross elasticity of demand is calculated as the ratio between the percentage change of the quantity demanded for a good and the percentage change in the price of another good, ceteris paribus:The sign of the cross elasticity indicates the relationship between two goods.

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Mécanique solide: Modélisation de matériaux hyperélastiques

Discute de la modélisation hyperélastique des matériaux en mécanique solide et compare la loi de Hook avec les modèles Neo-Hookean.

Élasticité et déformation

Couvre le stress, la contrainte, le module d'élasticité et le comportement matériel sous différentes charges.

Mécanismes de défaillance dans les MEMS

Explore les mécanismes de défaillance dans MEMS, couvrant la conception, la fabrication et les défaillances en cours d'utilisation, en mettant l'accent sur les considérations de fiabilité et les stratégies d'atténuation de la résistance mécanique aux chocs et aux vibrations.

Stress et déformation : comprendre le comportement matériel

Explore le stress, la tension, l'élasticité, la plasticité et le comportement des matériaux, en soulignant l'importance des dislocations et de la microstructure.

Polymères : structure et propriétés

Explore la classification, les structures moléculaires, le comportement mécanique et les propriétés viscoélastiques des polymères, en mettant l'accent sur les effets de la température et les réponses des matériaux.

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