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Contribution à l’optimisation et à la modélisation multi-échelle de structures et matériaux avancés

type de publication      thèse HDR
date de publication 05-07-2016
auteur(s) Messager Tanguy
jury F. Zairi, N. Ait Hocine, R. Estevez, J.C. Grandidier, M. Nait Abdelaziz, M. Pyrz
  
résumé Ce travail concerne deux thématiques de recherche, à savoir l’optimisation et l’approche multi-échelle.
L’application de l’optimisation évolutionnaire aux problématiques de mécanique des structures et matériaux est tout d’abord décrite. Au regard des principes de représentation des variables d’optimisation et des heuristiques associées, une version d’algorithme canonique a été développée. Les exemples traités ont permis de vérifier l’intérêt de ce type de processus de recherche optimale, et dressent ainsi un aperçu de leur robustesse et adaptabilité pour la conception optimale topologique, de structures composites, de l’équilibrage de rotors ainsi que pour l’identification de paramètres rhéologiques.
La seconde partie concerne le développement de stratégies de modélisation multi-échelle de structures élancées, avec comme finalité l’analyse par éléments finis (EF). La méthodologie développée, de type micro-macro, a été appliquée à l’étude du comportement mécanique axial de câbles hélicoïdaux. Par la suite, cette approche a été étendue à l’analyse du comportement des nanotubes de carbone, à l’aide d’une description EF des liaisons interatomiques. La prise en compte des propriétés de périodicités géométriques ont ainsi permis de réduire très fortement les dimensions des modèles et de s’affranchir des effets de bords.
mots clés modélisation – optimisation – approche multi-échelle
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