Vers un matériau virtuel pour l'optimisation qualitative d'une nouvelle famille de CMCs

• Main Author: Tranquart, Bastien
• Language: FRE
• Published: École normale supérieure de Cachan - ENS Cachan 2012
• Subjects: [SPI:OTHER] Engineering Sciences/Other; [SPI:OTHER] Sciences de l'ingénieur/Autre; GFEM; Matériau virtuel; Composite; Multiéchelle; CMC
• Online Access: http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00752336; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/75/23/36/PDF/Tranquart2012.pdf

Ces travaux portent sur le développement d'un matériau virtuel pour la simulation et l'optimisation des matériaux à microstructure hétérogène, en particulier des composites à matrice céramique de nouvelle génération. Pour ce faire une modélisation du fil est mise en place, au travers d'une démarche intégrée qui prend en compte la complexité de la microstructure et de sa variabilité issues du procédé de fabrication. La démarche proposée repose sur deux étapes : i) la construction d'une morphologie synthétique du fil, basée sur l'étude de micrographies et ii) une méthode de simulation multiéchelle inspirée de la méthode des éléments finis généralisée. L'originalité de cette dernière provient de l'utilisation de motifs, sorte de situations physiques ou topologiques élémentaires, pour décrire à la fois la microstructure et la cinématique locale. La démarche est validée et appliquée à diverses sections de fil synthétiques 2D, pour lesquelles le choix des motifs est discuté. L'extension au traitement de tronçon 3D du fil, ainsi qu'à la simulation de la fissuration à l'aide d'une méthode discrète est discutée et des premiers éléments de réponse sont apportés.