Construction d’un modèle numérique à l’échelle mésoscopique de pièces composites macroscopiques

Contexte :

La modélisation des matériaux composites à fibres continues (préforme) peut être réalisée à l’échelle mésoscopique par éléments finis en maillant la préforme tissée ainsi que la matrice. La géométrie de ces constituants peut être générée à partir d’une géométrie idéale ou issue d’imagerie par tomographie X. Une limite reste cependant le volume de matériau pouvant être représenté. Si le calcul classique par éléments finis est envisageable pour le matériau moyen, au point courant, les singularités géométriques (renfort, liaison, etc.) sont difficiles à prendre en compte (nombre de mailles important). Il est alors nécessaire de recourir à un calcul multi-échelle méso-macro. De récents développements en calcul par éléments finis montrent que la résolution du problème posé par le calcul sur modèle numérique d’une structure macroscopique décrite à l’échelle méso est possible en découpant ce calcul macro en une série de calculs méso. Il faut alors disposer d’une description numérique macroscopique du composite, y compris dans les zones de singularité.

Objectif :

L’objectif du sujet post-doctoral proposé est de construire un outil logiciel permettant de reproduire une architecture composite (renfort à fibres continues) d’une pièce de forme donnée. Une attention particulière sera portée aux géométries de renforts possibles (tissés, rapportés). Le choix des outils utilisés (mailleur, langage, …) sera étudié au début du post-doctorat.

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Le Ripault
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GUILLET François
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SAUVET Anne-Laure
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