{"id":57,"date":"2019-12-16T16:30:32","date_gmt":"2019-12-16T15:30:32","guid":{"rendered":"http:\/\/www.lmgc.univ-montp2.fr\/perso\/thm2\/?page_id=57"},"modified":"2019-12-24T17:05:27","modified_gmt":"2019-12-24T16:05:27","slug":"modeles-de-comportement","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/www.lmgc.univ-montp2.fr\/perso\/thm2\/modeles-de-comportement\/","title":{"rendered":"Mod\u00e8les de comportement"},"content":{"rendered":"\n

Cet axe de recherche concerne les actions men\u00e9es sur les Analyses multi-\u00e9chelle<\/a>, les Couplages<\/a> et l\u2019Identification de mod\u00e8les de comportement<\/a><\/p>\n\n\n\n

Analyse multi-\u00e9chelle <\/em><\/h2>\n\n\n\n

Comportement de mat\u00e9riaux nano-structur\u00e9s (Laurent Waltz<\/a>)<\/h3>\n\n\n\n

Les proc\u00e9d\u00e9s de d\u00e9formation plastique s\u00e9v\u00e8re (Severe Plastic Deformation \u2013 SPD) induisent une modification profonde de l\u2019organisation microstructurale d\u2019un mat\u00e9riau polycristallin pouvant aller jusqu\u2019\u00e0 sa nanostructuration. Les sch\u00e9mas de d\u00e9formation ainsi que les m\u00e9canismes de raffinement microstructural pr\u00e9sent\u00e9s dans la litt\u00e9rature restent insatisfaisants, car ils ne donnent qu\u2019une vision parcellaire des m\u00e9canismes intervenant au niveau des grains en lien avec la sollicitation impos\u00e9e. <\/p>\n\n\n\n

Le d\u00e9fi actuel est de faire le lien entre l\u2019\u00e9tat de la microstructure, le comportement m\u00e9canique local et le comportement macroscopique d\u2019un mat\u00e9riau trait\u00e9 par SPD (ex : SMAT).<\/p>\n\n\n\n

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Micrographie MET d’un acier inoxydable SMAT\u00e9
Microstructure caract\u00e9ris\u00e9e par des grains nanom\u00e9triques avec des macles de moins de 10nm d’apaisseur
(coll. LASMIS, ICD-UTT)
<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Approches coh\u00e9sives pour la m\u00e9canique th\u00e9orique (Yann Monerie<\/a>)<\/h3>\n\n\n\n

Les mod\u00e8les de zone coh\u00e9sive sont particuli\u00e8rement efficaces pour pr\u00e9dire l\u2019amor\u00e7age et la propagation de fissures. Cette approche d\u2019endommagement surfacique peut \u00eatre utilis\u00e9e dans le cadre d\u2019une repr\u00e9sentation coh\u00e9sive-volumique o\u00f9 un mod\u00e8le coh\u00e9sif op\u00e8re entre chaque maille d\u2019une discr\u00e9tisation \u00e9l\u00e9ments finis. Les m\u00e9canismes de multi-fissurations \u00e9mergent alors naturellement du trajet de chargement et pour une vaste gamme de probl\u00e8mes m\u00e9caniques : milieux multiphasiques, grandes d\u00e9formations, chargements dynamiques, etc. Ces atouts ont donn\u00e9 lieu \u00e0 un engouement important pour ces m\u00e9thodes \u00e0 la fin des ann\u00e9es 1990 et au d\u00e9but des ann\u00e9es 2000. Les difficult\u00e9s principales ont \u00e9t\u00e9 rencontr\u00e9es progressivement dans la communaut\u00e9 : 1\/ instabilit\u00e9s inh\u00e9rentes aux mod\u00e8les d\u2019adoucissement, 2\/ d\u00e9pendance au maillage, 3\/ identifications de mod\u00e8les et de leurs param\u00e8tres.<\/p>\n\n\n\n

L\u2019\u00e9quipe \u2013 avec ses collaborateurs du laboratoire et du laboratoire MIST \u2013 s\u2019int\u00e9resse aux approches th\u00e9oriques qui peuvent apporter des solutions \u00e0 ces principales difficult\u00e9s. <\/p>\n\n\n\n

Les instabilit\u00e9s<\/strong> sont trait\u00e9es par des formulations dynamiques bas\u00e9es sur les travaux de J.J. Moreau et le formalisme NonSmooth Contact Dynamics<\/em>. Les d\u00e9veloppements th\u00e9oriques sont capitalis\u00e9s et p\u00e9rennis\u00e9s dans le logiciel LMGC90.<\/p>\n\n\n\n

La\nd\u00e9pendance au maillage<\/strong>\ncomprend deux volets. L\u2019un topologique : le trajet de fissure d\u00e9pend de\nl\u2019agencement spatial des mod\u00e8les coh\u00e9sifs et donc des faces (ou ar\u00eates en 2D)\ndu maillage EF sous-jacent. L\u2019autre associ\u00e9 \u00e0 une longueur\ncaract\u00e9ristique : chaque mod\u00e8le coh\u00e9sif est une \u00ab souplesse \u00bb\nadditionnelle dont l\u2019effet ne cesse de cro\u00eetre \u00e0 mesure que la discr\u00e9tisation\nest raffin\u00e9e. Le premiers volet n\u2019est trait\u00e9 que partiellement au travers\nd\u2019approches de type pin-wheel. Le second est analys\u00e9 en profondeur par des\napproches microm\u00e9caniques : chaque face coh\u00e9sive est consid\u00e9r\u00e9e comme une\ninclusion non lin\u00e9aire adoucissante de forme ellipso\u00efdale aplatie ins\u00e9r\u00e9e dans\nun milieu volumique durcissant, \u00e9ventuellement \u00e9lastoplastique, avec une\ndistribution spatiale associ\u00e9e \u00e0 celle des faces du maillage ; le\ncomportement apparent est obtenu par homog\u00e9n\u00e9isation par potentiels et une\nrelation th\u00e9orique en est d\u00e9duite permettant d\u2019adapter analytiquement les\npropri\u00e9t\u00e9s coh\u00e9sives \u00e0 la taille de maillage pour rendre le comportement\napparent endommageable insensible \u00e0 la taille de maillage. <\/p>\n\n\n\n

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Le mod\u00e8le coh\u00e9sif est adapt\u00e9 analytiquement \u00e0 la taille et \u00e0 la typologie du maillage (\u00e0 gauche) pour obtenir un comportement apparent en fissuration ind\u00e9pendant de la taille de maille [Blal et al, Journal of Computational and Applied Mathematics, 2013]. <\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

La forme des mod\u00e8les coh\u00e9sifs<\/strong> et leurs param\u00e8tres m\u00e9caniques sont identifi\u00e9s par des approches par corr\u00e9lation d\u2019images o\u00f9 les m\u00e9canismes d\u2019endommagement locaux sont r\u00e9sum\u00e9s dans une discontinuit\u00e9 sans \u00e9paisseur.<\/p>\n\n\n\n

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Identification de mod\u00e8les coh\u00e9sifs par inter corr\u00e9lation d\u2019images [Richefeu et al, European Journal of Mechanics, 2012]. <\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Enfin, les mod\u00e8les coh\u00e9sifs sont per\u00e7us simultan\u00e9ment \u2013 selon les \u00e9chelles consid\u00e9r\u00e9s \u2013 comme des comportements homog\u00e8nes \u00e9quivalents de milieux \u00e9lastoplastiques multi-fissur\u00e9s ou comme les ingr\u00e9dients surfaciques microm\u00e9caniques de mod\u00e8les macroscopiques d\u2019endommagement volumique. <\/p>\n\n\n\n

Transports coupl\u00e9s en poro-m\u00e9canique (Yann Monerie<\/a>)<\/h3>\n\n\n\n

Les derni\u00e8res ann\u00e9es, une partie des travaux de l\u2019\u00e9quipe a concern\u00e9 les transports coupl\u00e9s en poro-m\u00e9canique et leurs couplages avec les m\u00e9canismes de fissuration. Ces travaux sont port\u00e9s par la volont\u00e9 de comprendre et pr\u00e9dire le vieillissement de diff\u00e9rentes classes de mat\u00e9riaux, principalement concern\u00e9s par les domaines de la s\u00fbret\u00e9 nucl\u00e9aire : argiles ou gr\u00e8s pour les stockages profonds, b\u00e9ton pour les enceintes de confinement des centrales nucl\u00e9aires, alliages m\u00e9talliques irradi\u00e9s, oxyd\u00e9s ou hydrur\u00e9s pour les \u00e9l\u00e9ments structuraux des circuits primaires des centrales nucl\u00e9aires, etc. <\/p>\n\n\n\n

La d\u00e9marche principale est de nature num\u00e9rique. Dans le cadre d\u2019approches fortement ou faiblement coupl\u00e9es, voire \u00e9tag\u00e9es selon la complexit\u00e9 des probl\u00e8mes, les mod\u00e8les d\u2019homog\u00e9n\u00e9isation num\u00e9rique ou de fissuration sont associ\u00e9s \u00e0 des \u00e9quations de transports fickiennes ou darc\u00e9ennes et des \u00e9quations de thermom\u00e9caniques. <\/p>\n\n\n\n

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\u00c9caillage thermom\u00e9canique d\u2019un b\u00e9ton suite \u00e0 une agression au feu [Bichet et al, 2014] <\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

\u00c0 titre d\u2019exemple, diff\u00e9rentes pathologie de vieillissement du b\u00e9ton ont \u00e9t\u00e9 \u00e9tudi\u00e9es : r\u00e9actions sulfatiques internes, externes, r\u00e9actions alcali-granulats, r\u00e9sistance aux fronts thermiques type feu. <\/p>\n\n\n\n

Un r\u00e9sultat r\u00e9cent et majeur peut \u00eatre cit\u00e9 (th\u00e8se A. Soci\u00e9, 2019) : pr\u00e9diction des gonflements-fissurations par pr\u00e9cipitation d\u2019ettringite et de la cin\u00e9tique de d\u00e9gradation associ\u00e9e (calcul d\u2019hydratation, chimio-m\u00e9canique tridimensionnelle, influence des granulats et des fissures dans la r\u00e9partition spatiale inhomog\u00e8ne des zones de pr\u00e9cipitation d\u2019ettringite).<\/p>\n\n\n\n

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Expansion d\u2019une \u00e9prouvette de b\u00e9ton par r\u00e9action sulfatique interne [Soci\u00e9 et al, M2UN, 2019]. <\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Homog\u00e9n\u00e9isation non-lin\u00e9aire (Yann Monerie<\/a>)<\/h3>\n\n\n\n

Les travaux de l\u2019\u00e9quipe dans le domaine de l\u2019homog\u00e9n\u00e9isation non lin\u00e9aire sont principalement des approches analytiques par potentiels ou par motifs ou des approches num\u00e9riques par homog\u00e9n\u00e9isation p\u00e9riodique pour les milieux al\u00e9atoires. <\/p>\n\n\n\n

Les th\u00e9matiques abord\u00e9es dans ce domaine les derni\u00e8res ann\u00e9es rel\u00e8vent toutes des probl\u00e9matiques du laboratoire MIST : milieux poreux \u00e0 distribution bimodales de pores pressuris\u00e9s dans une matrice \u00e9lasto-visco-plastique (c\u00e9ramiques nucl\u00e9aires), milieux nanoporeux (c\u00e9ramiques nucl\u00e9aires \u00e9galement), composites multicouches \u00e0 gradient de propri\u00e9t\u00e9s intracouches, \u00e0 matrice \u00e9lastoplastique anisotrope et \u00e0 inclusions potentiellement orient\u00e9es (Zircaloy irradi\u00e9, oxyd\u00e9 et hydrur\u00e9).<\/p>\n\n\n\n

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Module de cisaillement \u00e9quivalent en fonction du rayon apparent de nanopores (5% de pores) [Haller et al, International Journal of Solids and Structures, 2016] <\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Plusieurs mod\u00e8les notables ont \u00e9t\u00e9 obtenus pour les poreux bimodaux pressuris\u00e9s : mod\u00e8le d\u2019endommagement ductile \u00e0 N-couches \u00e0 double population de pores pressuris\u00e9s, l\u2019une sph\u00e9rique intragranulaire distribu\u00e9es al\u00e9atoirement, l\u2019autre lenticulaire distribu\u00e9e au joints de grains dans un polycristal ; mod\u00e8le nano-poreux \u00e9lastique dans les milieux \u00e0 motifs. <\/p>\n\n\n\n

Couplages<\/em><\/h2>\n\n\n\n

\u00c9quivalence temps-temp\u00e9rature (Andr\u00e9 Chrysochoos<\/a>)<\/h3>\n\n\n\n

PhD P. Yadav<\/em><\/strong>, [<\/em>Yadav 2019, Yadav 2018<\/em><\/a>]<\/em><\/h4>\n\n\n\n

Sur un plan plus pratique, ce travail devrait conduire une r\u00e9interpr\u00e9tation des mesures obtenues via les dispositifs de DMTA et aussi \u00e0 meilleure ma\u00eetrise des r\u00e8gles d\u2019\u00e9quivalence temps-temp\u00e9rature utilis\u00e9e lors de la phase de conception, puis durant le contr\u00f4le de la tenue des pi\u00e8ces polym\u00e8res.<\/p>\n\n\n\n

\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\nL\u2019objectif\nici est de revisiter les concepts \u00e0 la base de la visco-analyse des polym\u00e8res et\nd\u2019\u00e9tablir le r\u00f4le exact des effets de couplage qui, comme la viscosit\u00e9,\ninduisent un effet du temps. En utilisant les moyens exp\u00e9rimentaux\ntraditionnels de la visco-analyse (DMTA) et via<\/em>\nune analyse \u00e9nerg\u00e9tique du comportement, on cherche \u00e0 reformuler la r\u00e8gle\nd\u2019\u00e9quivalence temps-temp\u00e9rature dans le cadre de la Thermodynamique des\nProcessus Irr\u00e9versibles, en tenant compte des effets dissipatifs et de couplage\ninduits par le processus de d\u00e9formation. \n\n\n\n<\/p>\n\n\n\n

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Extended DMTA measurements
where the furnace door is equipped with a special infrared transparent window <\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Identification<\/em><\/h2>\n\n\n\n

Identification de champs de propri\u00e9t\u00e9s (Bertrand Wattrisse<\/a>)<\/h3>\n\n\n\n

Les probl\u00e9matiques li\u00e9es \u00e0 l\u2019identification de champs de propri\u00e9t\u00e9s mat\u00e9rielles sont abord\u00e9es dans l\u2019\u00e9quipe depuis plusieurs ann\u00e9es. Ces travaux se sont d\u2019abord int\u00e9ress\u00e9s \u00e0 des comportements non-lin\u00e9aires dissipatifs de type plasticit\u00e9 (th\u00e8se de F\u00e9lix Latourte puis de Tarik Madani). L\u2019approche d\u00e9velopp\u00e9e repose sur la mise en place d\u2019approches utilisant l\u2019\u00e9criture d\u2019une erreur en relation de comportement [ Madani 2018 ;<\/a> Madani 2017<\/a>]. Le travail de Tarik Madani a montr\u00e9 que cette approche permettait, dans le cas de mat\u00e9riaux \u00e9lasto-plastiques, d\u2019identifier un \u00e9tat de contraintes r\u00e9siduelles h\u00e9t\u00e9rog\u00e8ne [Th\u00e8se Madani<\/a>].<\/p>\n\n\n\n

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Chargement et champs de contrainte identifi\u00e9s sur une \u00e9prouvette d\u2019un acier DP600. <\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Par ailleurs, nous travaillons actuellement, dans le cadre d\u2019une collaboration avec l\u2019IRSN (post-doctorat de Mamadou Meite), \u00e0 l\u2019extension de cette m\u00e9thodologie \u00e0 l\u2019identification de propri\u00e9t\u00e9s coh\u00e9sives en associant les comportements adoucissants li\u00e9s \u00e0 la localisation des champs m\u00e9caniques dans la zone de striction \u00e0 des mod\u00e8les surfaciques coh\u00e9sifs plac\u00e9s \u00e0 la fronti\u00e8re d\u2019\u00e9l\u00e9ments volumiques \u00e0 comportement durcissant. <\/p>\n\n\n\n

Nous avons entam\u00e9 en 2017 une collaboration avec\nle professeur Elijah Van Houten (Universit\u00e9 de Sherbrooke), pour \u00e9tendre les\napproches d\u00e9velopp\u00e9es au cas de sollicitations harmoniques pour des mat\u00e9riaux\nvisco\u00e9lastiques. La th\u00e8se de Samuel Kurtz, entam\u00e9e en octobre 2019 dans le\ncadre d\u2019une co-tutelle avec l\u2019Universit\u00e9 de Sherbrooke consiste \u00e0 d\u00e9velopper des\nstrat\u00e9gies d\u2019identification par erreur en relation de comportement pour\nl\u2019\u00e9lastographie IRM.<\/p>\n\n\n\n

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Cet axe de recherche concerne les actions men\u00e9es sur les Analyses multi-\u00e9chelle, les Couplages et l\u2019Identification de mod\u00e8les de comportement Analyse multi-\u00e9chelle Comportement de mat\u00e9riaux nano-structur\u00e9s (Laurent Waltz) Les proc\u00e9d\u00e9s de d\u00e9formation plastique s\u00e9v\u00e8re (Severe Plastic Deformation \u2013 SPD) induisent une modification profonde de l\u2019organisation microstructurale d\u2019un mat\u00e9riau polycristallin pouvant aller jusqu\u2019\u00e0 sa nanostructuration. Les […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":60,"parent":0,"menu_order":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"","meta":{"footnotes":""},"class_list":["post-57","page","type-page","status-publish","has-post-thumbnail","czr-hentry"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.lmgc.univ-montp2.fr\/perso\/thm2\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/57","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.lmgc.univ-montp2.fr\/perso\/thm2\/wp-json\/wp\/v2\/pages"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.lmgc.univ-montp2.fr\/perso\/thm2\/wp-json\/wp\/v2\/types\/page"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.lmgc.univ-montp2.fr\/perso\/thm2\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.lmgc.univ-montp2.fr\/perso\/thm2\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=57"}],"version-history":[{"count":19,"href":"https:\/\/www.lmgc.univ-montp2.fr\/perso\/thm2\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/57\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":211,"href":"https:\/\/www.lmgc.univ-montp2.fr\/perso\/thm2\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/57\/revisions\/211"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.lmgc.univ-montp2.fr\/perso\/thm2\/wp-json\/wp\/v2\/media\/60"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.lmgc.univ-montp2.fr\/perso\/thm2\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=57"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}