OPERATION MECANIQUE THEORIQUE ET NUMERIQUE (MTN)

Défi scientifique :

L’opération concerne la modélisation numérique des structures hétérogènes sous chargement complexe. Les progrès réalisés ces dernières décennies dans la modélisation numérique des phénomènes physiques, sont la conséquence non seulement de l’évolution des moyens de calculs mais également de l’évolution des méthodes utilisées. Le développement permanent de nouveaux matériaux qui doivent être mis en œuvre rapidement dans l’industrie et l’augmentation des normes de sécurités conduisent à recourir de plus en plus souvent à la modélisation numérique pour valider de nouvelles démarches. Un enjeu majeur est de répondre aux besoins scientifiques de l’industrie en matière de modèles numériques robustes et performants permettant de calculer avec une précision suffisante la réponse de structures sous sollicitations complexes. Dans le domaine du génie civil, le développement des modélisations numériques permet de mener des analyses de marge de sécurité et requalifier des installations existantes vis-à-vis de nouvelles règlementations plus strictes (post Fukushima par exemple). Les analyses de vulnérabilité à l’échelle d’un bâtiment, d’une installation industrielle, d’un quartier ou d’une ville permettent aux décideurs de classer les actions de prévention (réparations, démolitions, …).

Doctorants :

Chetra MANG, José Luis RAMIREZ ARIAS, Astrid RUBIANO FONSECA, Zhaoyi JIANG, Thi Huyen Cham LE, El Hadji Boubacar SECK, Jonas MARUANI

Postdoc et ATER :

Hind Hamdoun

Mots clés :

Modèles poutres/plaques/coques/macro-éléments ; Réduction de modèles ; Vérification et estimation d’erreur ; Structures composites sous chargements complexes ; Effets de bords ; Fiabilité ; Structures de génie civil sous sollicitations sévères ; Contrôle actif ; Modélisation de la fatigue à très grand nombre de cycles.

Résultats marquants :

Méthodes des Eléments Finis appliquée aux structures composites
Optimisation du comportement élastique des composites stratifiés
Contrôle actif des vibrations de plaques hétérogènes
Estimateur d’erreur a posteriori et adaptation des calculs pour les analyses E.F.
Développement d’un outil numérique pour la modélisation des structures à antennes électromagnétiques
Méthode couplée pour le contrôle Non Destructif

Projet scientifique :

Notre objectif est de développer des modèles numériques de taille raisonnable conduisant à des résultats proches du modèle de référence choisi. Les approches suivies sont d’introduire des méthodes de réductions de modèles pertinentes (théories avancées de poutres, plaques et coques), de combiner ces méthodes avec des algorithmes de réduction de modèles et de mesurer la qualité des modèles numériques développés (estimateurs d’erreur et/ou comparaison avec des modèles de référence). Le développement de modèles raffinés (poutres, plaque et coques) et d’approches mixtes ou hybrides incluant le couplage piézoélectrique et les effets d’un chargement thermique a pour objectif de reproduire, à un coût de calcul relativement faible tout en préservant une précision adéquate, les réponses de structures composites chargées mécaniquement et thermiquement. Dans le domaine du génie civil, l’objectif est de développer des outils robustes permettant le calcul rapide et fiable du comportement non linéaire jusqu’à rupture des ouvrages, afin de permettre des analyses numériques de vulnérabilité, de risque ou de fiabilité (nécessitant un grand nombre de simulations) sur des structures de taille importante ou des systèmes complexes.

Collaborations Universitaires :

Université de Newcastle (Angleterre), Politecnico di Torino (Italie), Technische Universität Dresden (Allemagne), Universität Stuttgart (Allemagne), Centre Autrichien de Compétence en Mécatronique de Linz (ACCM Linz), Laboratoire de Mathématiques Nicolas Oresme de l’Université de Caen, Université de Shizuokan (Japon).

Partenaires Industriels :

EDF, CEA, AREVA, VZLU, FESA s.r.o, …

Contact :

laurent.gallimard@parisnanterre.fr

 

Mis à jour le 15 décembre 2015