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Modélisation et homogénéisation numérique du comportement mécanique des matériaux hétérogènes

type de publication      thèse HDR
date de publication 07-11-2014
auteur(s) Kanit Toufik
jury A. Imad, J.M. Bergheau, I. Doghri, B. Castanié, S. Forest, F. Erchiqui, A. Saouab, N. Benseddiq
  
résumé Mes activités de recherche sont menées sous la thématique de la modélisation du comportement mécanique et thermique multi-échelle des matériaux hétérogènes à morphologie aléatoire. Les milieux hétérogènes étudiés représentent un grand spectre de matériaux. La modélisation numérique du comportement mécanique et thermique des milieux hétérogènes, sous forme de calcul numérique direct des microstructures, est largement utilisée dans mes travaux de recherche. Avec cette technique, de nombreux résultats on été présentés, analysés et discutés. En effet, de nombreuses questions dans la mécanique des matériaux hétérogènes restent sans réponse. La complexité des moyens expérimentaux et des calculs analytiques font en sorte que le calcul numérique direct, appliqué à des microstructures hétérogènes, constitue une démarche robuste pour apporter des éléments de réponse à ces problématiques. Les avancées, importantes et prodigieuses, du calcul numérique et scientifique de structures, dans les dernières décennies, ouvrent de nouveaux horizons et perspectives. La mécanique multi-échelle des matériaux, le maillage tridimensionnel d’images réelles, le calcul parallèle, les algorithmes complexes pour les lois de comportement non linéaires, permettent aujourd’hui d’aborder le calcul numérique de microstructures hétérogènes. Durant mes travaux de recherche, le calcul numérique, appliqué directement à l’imagerie réelle ou virtuelle des matériaux hétérogènes, a permis d’apporter des réponses à plusieurs questions d’homogénéisation linéaire et non linéaire, en comportements mécanique et thermique. La caractérisation et l’optimisation des structures textiles soumises à un impact balistique ont été étudiées aussi comme un exemple de comportement d'autres milieux hétérogènes en dynamique rapide. L’objectif est d’établir une modélisation multi-échelle pour la représentation géométrique des tissus textiles et pour la prédiction de leur comportement dynamique dans le cas d’un impact balistique. Cette modélisation permettra de concevoir les systèmes de protection balistique comme les gilets pare-balles.
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