MMP : Axes de recherche

  1. Lois de comportement et critères avec en particulier
    1. Des approches micro-méso-macro : intégration à l’échelle macroscopique des effets des non-linéarités de comportement aux échelles inférieures.
    2. Des approches multiphysiques avec couplage fort : thermo-chimio-mécanique et modélisation des effets de l’environnement sur la rhéologie et l’intégrité de surface.
    3. Des approches biomécaniques et mécanobiologiques multiéchelles et modélisation du comportement des tissus vivants (os et peau).
  2. Technique de changement d’échelles et développement d’outils numériques
  3. Modélisation à l’aide des réseaux de neurones artificiels
  4. Caractérisation expérimentale multiéechelle et multiphysique
  5. Développement de matériaux, de moyens et protocoles de mesure et de procédés originaux.

Moyens Numériques

L’équipe MMP dispose d’un certain nombre d’outils numériques et logiciels permettant de mener à bien ses activités de recherche.

Liste de logiciels : Abaqus, Ansys, STAR CCM+, Neuromod (réseaux de neurones artificiels)

  • Méthode d’homogénéisation non-linéaire (approche VER, simulation mailles élémentaires, Réduction de modèles (POD))

Homogénéisation non linéaire : détermination des propriétés thermomécaniques d’un matériau homogène ayant un comportement équivalent à une maçonnerie réfractaire (composée de briques et de joints ayant un comportement élasto-visco-plastique endommageable à haute température).

Champ de température dans une poche à acier

Dans les industries à hautes températures (comme la sidérurgie), les structures sont protégées des produits chauds quelles contiennent par des garnissages réfractaires qui peuvent être faites de maçonneries comprenant des joints avec ou sans mortier. Pour réaliser des simulations thermomécaniques de telles structures par éléments finis, il n'est pas possible de représenter chaque brique et chaque joint. La solution choisie est de remplacer la maçonnerie par un matériau homogène qui a un comportement équivalent à celui de la maçonnerie. Ses paramètres sont déterminés à l'aide d'une méthode d'homogénéisation, en tenant compte du comportement non linéaire (élasto-visco-plastique endommageable) des matériaux réfractaires à haute température.
  • Méthode d’homogénéisation non-linéaire (approche VER, simulation mailles élémentaires, Réduction de modèles (POD))
  • Optimisation Conception/procédé
  • Couplage multiphysique 
  • Méthode hybride 
  • Sollicitation cyclique 
  • Modèle multiphysique et multiphasiques 

Représentation du film fluide pour 15000rpm en surfaçage

Représentation du film fluide pour 15000rpm en pochage

Mise en évidence de l'effet de caléfaction (Leiden frost effect)

  • Modèles biomécaniques et mécanobiologiques du comportement des organes vivants (os et peau) : remodelage, fracture, vieillissement.

Méthodes Expérimentales

Des méthodes de caractérisation, moyens de mesures, machines et dispositifs expérimentaux et des protocoles d’essais sont mis en place, pour répondre au large spectre de la modélisation, tels que :

  • Le développement de critère pour la dissipation des flux énergétiques
  • La caractérisation de la cohésion des réseaux fibreux
  • Le développement de méthodologies de faciès de rupture
  • La caractérisation de couches minces par nano-indentation sur des multimatériaux (métalliques, céramiques et élastomères)
  • Le développement de méthode de mesures de petits déplacements à haute température
  • Le développement de techniques de mesure lors de la mise en forme des matériaux

Génération des défauts de mise en forme calibrés et mesure de leur amplitudes

  • Le développement, la réalisation et la mise au point des machines et dispositifs expérimentaux pour caractériser les défauts de mise en forme des renforts, à l’échelle mésoscopique et macroscopique. 

Machine de génération de défauts de mise en forme / production de matériaux composites avec défauts calibrés

Procédés

Les activités de recherches de l’équipe MMP sont fortement liées aux procédés et leurs effets, tels que : 

  • La tenue en fatigue
  • Les sollicitations multi-axiales
  • Le recyclage des matériaux
  • La mise en forme (fabrication additive ou soustractive)

Liste des Moyens de caractérisations

Machine de fatigue Electropuls

MEB

Tribomètre haute température pion-disque

Microscratch Test

Exemples de domaine d'application

Réseau FIRE et présentation du réseau FIRE

Programme  ATHOR et présentation du programme ATHOR

Retrouvez le projet ATHOR sur :

Sucre et caramel