Description du projet :
Le projet se décline en 4 sous projets :
-
Verres métalliques et nanomatériaux :
Il s’agit, d’une part, de l'étude de l'incidence des revêtements nanostructurés sur le comportement mécanique de verres métalliques massifs ; et d’autres
part, de réaliser la synthèse et la caractérisation du comportement mécanique des composites à matrices métalliques Mo-Al renforcées par une
dispersion de particules d’alumine. Les actions à réaliser concernent :
- L’optimisation des paramètres des procédés de mise en œuvre utilisés.
- La constitution d’une base de données expérimentale.
- La caractérisation du comportement mécanique et tenue des pièces revêtues
Dans ce sous projet il s’agit d’utiliser des fibres naturelles et des nano charges d’argiles pour l’obtention d’une nouvelle gamme de matériaux
composites qui peut éventuellement concurrencer les composites traditionnels. Le but de ce projet, à caractère expérimental, est de développer des
composites recyclables pouvant remplacer les composites conventionnels (protection de l’environnement). Des dispositifs expérimentaux seront
développés pour une fine caractérisation des composites. Plusieurs collaborations seront mise en place pour une meilleure détermination des propriétés
de ces matériaux. Nous étudierons dans ce projet les points suivants :
- Exploitation des fibres végétales
- Elaboration des composites à base des fibres végétales et des nanocomposites
- Etude du comportement mécanique des composites
- Etude du comportement hygrothermique et sous UV des composites
- Caractérisation du comportement interfaciale
- Prédiction du comportement à court et à long terme des composites
- Conductivité thermique des composites
. Fatigue et Fiabilité
Les travaux de recherche dans le domaine de la fatigue et de la rupture montrent la nécessité d’utiliser des approches multi disciplinaires et complexes.
En effet la dégradation et l’endommagement des structures et assemblages mécaniques sont liés au mode d’élaboration des matériaux, aux conditions
d’usinage et de parachèvement des pièces, aux solutions d’assemblages et aux conditions d’usage et de sollicitations. L’étude de tels phénomènes
nécessite souvent des compétences liées à la physique des phénomènes (procédés, métallurgie, approche microscopique, etc.), à la mécanique (calculs
des chargements appliqués, des contraintes et des déformations), aux techniques de résolutions numériques (méthodes des éléments finis, techniques
d’optimisation etc.) et aux approches probabilistes étant que ces phénomènes sont très entachés de dispersions non négligeables.
Comportement de matériaux non métalliques en grandes déformations :
Comportement des matériaux tissées : Les matériaux tissées (pour l’habillement ou le renfort technique) ont un comportement mécanique complexe
compte tenu de leur structure compliquée (enchevêtrement de fils eux même constitués de fibres). La modélisation de leur comportement mécanique en
vue de la simulation numérique de leur mouvement (drapé, froissement, …) ou de leur déformation lors de leur mise en forme (pour les renforts) est un
sujet de recherche actuel. Plusieurs approches existent selon le point de vue adopté : micro (à l’échelle de la fibre), meso (à l’échelle des fils) ou macro
(à l’échelle de la structure) d’une part, et continu ou discret d’autre part. Seules les approches contenues à l’échelle macro sont actuellement plus ou
moins performantes pour les simulations ciblées cité ci-dessus. Deux approches sont actuellement suivis au LGM : une modélisation dynamique (thèse
de H. Hedfi) et une modélisation quasistatique (thèse de S. Dridi en cotutelle avec l’INSA de Lyon et celle de R. Zouari).
Comportement d’élastomères chargés : cette activité est menée en collaboration avec A. Boukamel de l’Ecole Centrale Marseille dans le cadre, dans un
premier temps, de la codirection de la thèse de F. Khedimi, sur la modélisation micromécanique des élastomères chargés. Les matériaux ciblés sont
utilisés dans des pièces de haute sécurité dans les rotors d’hélicoptères comme éléments dissipatifs atténuant les vibrations. Ces pièces sont
soumises à des sollicitations très complexes (grandes déformations, sollicitations dynamiques multifréquences...) ; leur dimensionnement est donc
crucial et la connaissance précise de leur comportement en est une exigence. Compte tenu de la complexité de la microstructure des élastomères
chargés utilisés, la modélisation de leur comportement nécessite une analyse à l'échelle microscopique des mécanismes de déformation et
d'endommagement de ses différents constituants. L’objectif de ce projet est de proposer un modèle micro mécaniquement motivé permettant d'une part,
de traduire à l'échelle macroscopique le comportement hyper-élasto-visco-plastique de ces matériaux et d'autre part, d'appréhender les mécanismes
microscopiques de décohésion, à l'interface charges/matrice et/ou intra agglomérats, qui engendrent l'endommagement du matériau.
Enseignants-chercheurs impliqués au projet :
Seuls les enseignants chercheurs séniors (P, MC, MA) impliqués dans ce projet sont indiqué dans le tableau ci-dessous.