Sujet :
Simulations mésoscopiques d’un matériau énergétique sous choc pour étudier sa transition vers la détonation
Contexte :
Les explosifs sont utilisés aussi bien dans le domaine militaire que civil. Ils sont usuellement amorcés au moyen d’ondes de choc générées par un système pyrotechnique. La modélisation des explosifs soumis à une onde de choc reste un sujet très étudié pour élaborer les modèles macroscopiques de transition choc – détonation nécessaires à la simulation numérique des chargements explosifs. Sous choc, la germination, la nucléation et la croissance des fronts de déflagration locaux sont aujourd’hui modélisés selon des hypothèses établies a priori à partir de l’observation de la microstructure du matériau énergétique. La recherche de modèles à haut niveau de confiance incite à réaliser des simulations numériques à l’échelle mésoscopique.
Objectif de la thèse :
L’objectif est d’améliorer la précision de nos modèles et leur caractère prédictif par une meilleure description des phénomènes.
A ce titre, l’intégration de résultats issus de simulations mésocopiques pour alimenter les modèles macroscopiques est une voie prometteuse qui sera explorée dans le cadre de cette thèse.
Objectif de la thèse :
Les travaux de thèse consistent à réaliser des simulations mésoscopiques bidimensionnelles et tridimensionnelles de compositions énergétiques de type liant/nitramine et liant/nitramine/aluminium dans l’objectif d’établir leurs modèles macroscopiques. La première partie du travail consistera à mettre en place les outils de génération de microstructures représentatives des matériaux réels. La seconde partie consistera à réaliser les simulations mésoscopiques avec un code de dynamique rapide du CEA DAM. Des outils de post traitements seront également à développer afin d’extraire les informations physiques nécessaires à une modélisation macroscopique.
L’influence des paramètres de formulation des matériaux (granulométrie, taux de chargement) devra être étudiée.
Directeur de thèse et école doctorale :
CHINNAYYA Ashwin
Ashwin.chinnayya@isae-ensma.fr – ashwin@ensma.fr
ENSMA
ED SIMM, Poitiers.
Encadrant :
GENETIER Marc
CEA/Gramat – BP80200 – 46500 GRAMAT
Tél. : 05 65 10 54 32 – marc.genetier@cea.fr