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CHEVOIR François

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François Chevoir

Ingénieur en Chef des Ponts, des Eaux et Forêts

Deputy director

Tel : 01 43 74 27 77
E-mail : francois.chevoir ifsttar.fr
Office : K127

Laboratoire Navier
UMR Ecole des Ponts ParisTech - IFSTTAR - CNRS
2, allée Kepler
77 420 Champs sur Marne
France

EDUCATION

  • Ecole Polytechnique (1986).
  • Master in Solid state Physics - Orsay University (1987).
  • Ecole Nationale des Ponts et Chaussées (1989).
  • PhD Orsay University (1992) : Scattering assisted resonant tunneling in double-barrier diodes.
  • Habilitation à Diriger des Recherches Paris-Est University (2008) : Granular flows.

CARRIER

Head of team Physics of Granular and Porous Materials (1996-2000) then of team Rhéophysics of Pastes and Granular Materials of Laboratoire des Matériaux et des Structures du Génie Civil (2001-2009).

RESEARCH THEMES

Après une formation à la physique microscopique dans un laboratoire de recherche industriel (thèse sur les composants électroniques quantiques chez Thomson-CSF), j’ai rejoint le Laboratoire des Matériaux et Structures du Génie Civil en septembre 1992 au moment de son installation à la cité Descartes. A une époque où les physiciens de la matière condensée commençaient à s’intéresser aux milieux granulaires, j’avais proposé un projet de recherche de long terme consacré aux écoulements granulaires. Mon ambition était de faire progresser tant la connaissance des lois de comportement macroscopique que leur interprétation microstructurelle, en combinant approches expérimentales (expériences de rhéométrie sur matériaux modèles, dont certaines au sein d’un IRM) et outils de simulation numérique discrète (dynamique moléculaire). Ma situation au sein d’une Unité Mixte de Recherche Ponts et Chaussées - CNRS m’a conduit à travailler à la frontière fondamental/appliqué, c’est à dire à faire progresser les connaissances au service des applications aux matériaux granulaires du génie civil et de l’environnement (ciment/béton frais, béton bitumineux, granulats, sables), et des problématiques de ce secteur : mise en oeuvre des matériaux (malaxage, compactage), risques naturels (avalanches, glissement de failles...). Les recherches que j’ai menées ont permis de déterminer la loi d’écoulement de matériaux granulaires secs ou cohésifs, en prenant en compte l’influence de la distribution de taille, de la forme des grains ou encore du fluide interstitiel.

SUPERVISION

  • Emmanuel Azanza, Ecoulements granulaires bidimensionnels sur plan incliné, thèse de l’ENPC, soutenue le 26 janvier 1998 (publiée dans la collection Etudes et Recherches des Laboratoires des Ponts et Chaussées, volume SI5).
  • Michaël Prochnow, Ecoulements granulaires denses, thèse de l’ENPC, soutenue le 3 décembre 2002 (http://pastel.archives-ouvertes.fr/...).
  • Frédéric da Cruz, Ecoulements de grains secs : frottement et blocage, thèse de l’ENPC, soutenue le 27 février 2004 (http://tel.archives-ouvertes.fr/pas...).
  • Pierre G. Rognon, Rhéologie des milieux granulaires cohésifs Application aux avalanches de neige dense, Thèse de l’ENPC, en lien avec le Cemagref de Grenoble, soutenue le 7 décembre 2006 (http://pastel.archives-ouvertes.fr/...). Mention spéciale du prix de thèse ENPC 2006. Rubrique du département ST2I du CNRS en 2008 (http://www.cnrs.fr/st2i/recherche/d...).).
  • Georg Koval Junior, Comportement d’interface des matériaux granulaires, Thèse de l’ENPC, soutenue le 11 janvier 2008 (http://tel.archives-ouvertes.fr/tel...).).
  • Saeed Khamsee, Modélisation numérique des matériaux granulaires non saturés, en cours depuis février 2011.
  • 4 post-doctorants, 25 stagiaires, comité de suivi de 11 doctorants, jury de 8 thèses.

SCIENTIFIC PRODUCTION

1 ouvrage, 5 chapitres d’ouvrages, 34 publications dans des revues WOS, 44 communications dans des congrès avec actes, 55 communications ou exposés oraux sur invitation, 1 brevet.

PUBLICATIONS

  • F. Chevoir et B. Vinter, Calculation of phonon-assisted tunneling and valley current in a double-barrier diode, Applied Physics Letters, 55, 1859-1861 (1989).
  • D. Thomas, F. Chevoir, P. Bois, E. Barbier, Y. Guldner et J-P. Vieren, Magneto-tunneling studies of charge build-up in double barrier diodes, Superlattices and Microstructures, 5, 219-222 (1989).
  • N. Vodjdani, F. Chevoir, D. Thomas, D. Côte, P. Bois, E. Costard et S. Delaître, Photoluminescence and space-charge distribution in a double-barrier diode under operation, Applied Physics Letters, 55, 1528-1530 (1989).
  • F. Chevoir et B. Vinter, Calculation of incoherent tunneling and valley current in resonant tunneling structures, Surface Science, 229, 158-160 (1990).
  • Y. Galvao Gobato, F. Chevoir, J-M. Berroir, P. Bois, Y. Guldner, B. Vinter, J-P. Vieren et J. Nagle, Magnetotunneling analysis of scattering processes in a double-barrier diode with a 2D emitter, Physical Review B, 43, 4843-4848 (1991).
  • N. Vodjdani, D. Côte, F. Chevoir, D. Thomas, E. Costard, J. Nagle et P. Bois, Optical spectroscopy of electrons and minority holes tunnelling in double-barrier diodes under operation, Semiconductor Science and Technology, 5, 538-543 (1990).
  • E. Martinet, E. Rosencher, F. Chevoir, J. Nagle et P. Bois, Direct determination of the electron tunneling escape time from a GaAs/AlGaAs quantum well by transient capacitance spectroscopy, Physical Review B, 44, 3157-3161 (1991).
  • Y. Galvao Gobato, J-M. Berroir, Y. Guldner, J-P. Vieren, F. Chevoir et B. Vinter, Selection rule breakdown in coherent resonant tunneling in a tilted magnetic field, Physical Review B (Rapid Communication), 44, 13795-13798 (1991).
  • F. Chevoir et B. Vinter, Scattering-assisted tunneling in double-barrier diodes : Scattering rates and valley current, Physical Review B, 47, 7260-7274 (1993).
  • Y. Galvao Gobato, J. M. Berroir, Y. Guldner, J.P. Vieren, F. Chevoir et B. Vinter, Resonant tunneling under a tilted magnetic field, Journal of physics : Condensed matter, 5, A365-A366 (1993).
  • R. Bouregba, O. Vanbesien, P. Mounaix, D. Lippens, L. Palmateer, J-C. Pernot, G. Beaudin, P. Encrenaz, E. Bockenhoff, J. Nagle, P. Bois, F. Chevoir et B. Vinter, Resonant tunneling diodes as sources for millimeter and submillimeter wavelengths, IEEE Trans. on Microwave Theory and Techniques, 41, 2025-2027 (1993).
  • P. Porion, A.M. Faugère, P. Levitz, H. Van Damme, A. Raoof, J-P. Guilbaud et F. Chevoir, A NMR investigation of adsorption-desorption hysteresis in porous silica gels, Magnetic Resonance Imaging, 16, 679-682 (1998).
  • E. Azanza, F. Chevoir et P. Moucheront, Experimental study of collisional granular flows down an inclined plane, Journal of Fluid Mechanics, 400, 199-227 (1999).
  • O. Pouliquen et F. Chevoir, Dense flows of dry granular materials, Comptes-Rendus de l’Académie des Sciences, Physique 2, 163-175 (2002).
  • F. da Cruz, F. Chevoir, D. Bonn et Ph. Coussot, Viscosity bifurcation in granular systems, foams and emulsions, Physical Review E, 66, 051305 (2002).
  • Groupement de Recherche Milieux Divisés, On dense flows granular flows, European Physical Journal E, 14, 341-365 (2004).
  • F. da Cruz, S. Emam, M. Prochnow, J-N. Roux et F. Chevoir, Rheophysics of dense granular flows : discrete simulation of plane shear flows, Physical Review E, 72, 021309 (2005).
  • J-N. Roux et F. Chevoir, Simulations numériques discrètes et comportement mécanique des matériaux granulaires, Bulletin des Laboratoires des Ponts et Chaussées, 254, 108-137 (2005). (http://hal.archives-ouvertes.fr/doc...)
  • P. G. Rognon, J-N. Roux, D. Wolf, M. Naaïm et F. Chevoir, Rheophysics of cohesive granular materials, Europhysics Letters, 74, 644-650 (2006).
  • P. G. Rognon, J-N. Roux, M. Naaïm etF. Chevoir, Dense flows of bidisperse assemblies of disks down an inclined plane, Physics of Fluids, 19, 058101 (2007).
  • F. Chevoir, F. Gaulard et N. Roussel, Flow and jamming of granular mixtures through obstacles, Europhysics Letters, 79, 14001 (2007).
  • A. Karrech, D. Duhamel, G. Bonnet, J-N. Roux, F. Chevoir, J. Canou, J. C. Dupla et K. Sab, A computational procedure for the prediction of settlement in granular materials under cyclic loading, Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, 197, 80-94 (2007).
  • Y. Descantes, C. Ropert, L. Tocquer, F. Gaulard, et F. Chevoir, Etude comparative des écoulements granulaires sur plan incliné et à l’angulomètre AG20, Bulletin des Laboratoires des Ponts et Chaussées, 267, 19-30 (2007).
  • P. G. Rognon, J-N. Roux, M. Naaïm etF. Chevoir, Ecoulements granulaires bidisperses sur plan incliné, Bulletin des Laboratoires des Ponts et Chaussées, 268, 129-140 (2007).
  • J-N. Roux, F. Chevoir et F. Toussaint, Etats de compacité maximale pour les assemblages de grains spériques : étude par simulation numérique, Bulletin des Laboratoires des Ponts et Chaussées, 268, 141-152 (2007).(http://hal.archives-ouvertes.fr/doc...)
  • P. Mills, P. G. Rognon etF. Chevoir, Rheology and structure of granular materials near the jamming transition, Europhysics Letters, 81, 64005 (2008).
  • A. Karrech, D. Duhamel, G. Bonnet, J-N. Roux, F. Chevoir, J. Canou, J. C. Dupla et K. Sab, A discrete element study of settlement in vibrated granular layers : role of contact loss and acceleration, Granular Matter, 10, 369-375 (2008). (http://hal.archives-ouvertes.fr/doc...)
  • P. G. Rognon, F. Chevoir, H. Bellot, F. Ousset, M. Naaïm et Ph. Coussot Rheology of dense snow flows, Inferences from steady state chute-flow experiments, Journal of Rheology, 52, 729-748 (2008).
  • F. Chevoir, J-N. Roux, F. da Cruz, P. G. Rognon et G. Koval Jr, Friction law in dense granular flows, Powder Technology, 190, 264-268 (2009).
  • G. Koval, J-N. Roux, A. Corfdir et F. Chevoir, \em Annular shear of cohesionless granular materials : from inertial to quasistatic regime, Physical Review E, 79, 021306 (2009). (http://hal.archives-ouvertes.fr/doc...)
  • A. Lemaître, J-N. Roux et F. Chevoir, What do dry granular flows tell us about dense non Brownian suspension rheology ?, Rheol Acta, 48, 925-942 (2009).
  • P. Moucheront, F. Bertrand, G. Koval, L. Tocquer, S. Rodts, J-N. Roux, A. Corfdir et F. Chevoir, MRI investigation of granular interface rheology using a new cylinder shear apparatus, Magnetic Resonance Imaging, 28, 910-918 (2010). (http://hal.archives-ouvertes.fr/doc...)
  • G. Koval, F. Chevoir, J-N. Roux, J. Sulem et A. Corfdir, Interface roughness effect on slow cyclic annular shear of granular materials, Granular Matter, 13, 525-540 (2011).

BOOKS AND CHAPTERS

  • F. Chevoir et J-N. Roux, Application de la percolation aux milieux poreux : capillarité et transport, in Approches multiéchelles pour les matériaux et les structures du Génie Civil, Actes des Journées Changement d’échelle, Presses du LCPC, 153-175 (2001).
  • F. Chevoir, E. Azanza, F. da Cruz, G. Koval Jr, M. Prochnow, P. G. Rognon, Ph. Coussot, P. Moucheront, J-N. Roux et L. Tocquer, Ecoulements granulaires : physique et applications, in Rhéologie des pâtes et des matériaux granulaires, Collection Etude et Recherche des Laboratoires des Ponts et Chaussées, 7-32 (2006).
  • F. Chevoir, Ph. Coussot et N. Roussel, Blocages granulaires pendant la mise en oeuvre des bétons, in Mise en oeuvre des bétons, Collection Etude et Recherche des Laboratoires des Ponts et Chaussées OA59 (2008).
  • F. Chevoir, Ecoulements granulaires, Collection Etude et Recherche des Laboratoires des Ponts et Chaussées, volume SI16, 542 pages (2008).
  • J-N. Roux et F. Chevoir, Analyse dimensionnelle et paramètres de contrôle, in Modélisation numérique discrète des matériaux granulaires, Traité MIM, Hermes, édité par F. Radjaï et F. Dubois (2009).
  • J-N. Roux et F. Chevoir, Dimensional Analysis and control parameters, in Discrete Numerical Modeling of Granular materials, Wiley, édité par F. Radjaï et F. Dubois (2011).

TEACHING

  • Université de Marne la Vallée (DEUG Sciences et structures de la matière, Licence de Physique et Applications, Maîtrise de Sciences des Matériaux) : Thermodynamique, Electromagnétisme, Physique statistique,Interaction matière-rayonnement, Physique des solides (1992-1998).
  • Ecole des Ponts ParisTech :
    • Physique quantique et statistique (2001-2005).
    • Physique des états de la matière, avec Olivier Coussy (2006).
    • Physique statistique (depuis 2007).
  • Rhéologie des matériaux granulaires :
    • DEA Géomatériaux de l’Université de Marne la Vallée (1995-2000).
    • Ecole d’été Milieux Divisés (septembre 2001).
    • Ecole Rhéologie et Milieux Granulaires - ENPC (octobre 2001).
    • Maîtrise de Sciences des Matériaux, Université de Marne la Vallée (2002).
    • Université de Nantes - Ecole Doctorale STIM (2001-2004).
    • DEA Modélisation et Simulation des Matériaux, Université de Marne la Vallée (2002-2003).
    • Master Mécanique des Sols, des Roches et des Ouvrages dans leur Environnement, ENPC (2004).
    • Ecole Doctorale MODES de l’Université de Marne la Vallée - ENPC (2005-2007).
    • Journées Modèles et méthodes numériques pour les milieux granulaires du GDR Equations Cinétiques et Hyperboliques - ENPC (novembre 2007).

OTHER ACTIVITIES

  • Animateur des comités de programme du LCPC Nouveaux Matériaux et Nouvelles Technologies (février 2001-juin 2005) puis Outils et Méthodes du Génie Civil (juin 2005-juin 2009).
  • Animateur du thème de recherche du LCPC Milieux Granulaires : Empilements et Ecoulements (1997-1999) puis de l’opération de recherche de l’IFSTTAR Modélisation de la Fabrication des Matériaux Granulaires du Génie Civil (avec Bogdan Cazacliu, depuis janvier 2010).
  • Contrats avec la société Lafarge sur la rhéologie des matériaux granulaires polydisperses (2004), avec la société Air Liquide sur la fluidisation dans les silos (2005), avec le Centre d’Etudes Techniques Maritimes et Fluviales sur la rhéophysique des vases : rhéologie et sédimentation (2006-2008), avec la société Lafarge sur la rhéophysique des matériaux cimentaires (2008).

ORGANISATION DE MANIFESTATIONS SCIENTIFIQUES

  • Journée Milieux Granulaires Secs du Groupement de Recherche du CNRS Physique des Matériaux Hétérogènes Complexes (janvier 1996).
  • Consulting scientifique LCPC - CNRS autour de quelques problèmes de matériaux granulaires : malaxage, tambour sécheur, conditionnement de poudres, frottement des chaussées humides (juin 1997).
  • Journées Milieux Poreux (septembre 1998).
  • Colloque Physique et Mécanique des Matériaux Granulairesà l’ENPC (septembre 2000). Edition des Actes publiés aux Presses du LCPC.
  • Journées Sciences de l’Ingénieur du Réseau des Laboratoires des Ponts et Chaussées (décembre 2003).
  • Journée Milieux Granulaires Cohésifs Groupement de Recherche CNRS sur les Milieux Divisés (janvier 2004).
  • Ecole Rhéologie-Consolidation-Blocage à l’ENPC (avril 2004) .
  • Journées Transition Fluide-Solide dans le cadre du Trimestre Granulaire de l’Institut Henri Poincarré (janvier 2005).
  • Séminaire Matériaux Granulaires de la Cité Descartes (janvier 2007).
  • International conference Traffic and Granular Flow (juin 2007).
  • Séminaire sur les collaborations entre sites du LCPC - ENPC (mars 2010).

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