{"id":162,"date":"2025-02-27T15:41:42","date_gmt":"2025-02-27T14:41:42","guid":{"rendered":"https:\/\/www.minesparis.psl.eu\/cmat\/?page_id=162"},"modified":"2025-12-01T09:35:29","modified_gmt":"2025-12-01T08:35:29","slug":"pole-simulation-des-materiaux-et-des-structures","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/www.minesparis.psl.eu\/cmat\/recherche\/pole-simulation-des-materiaux-et-des-structures\/","title":{"rendered":"P\u00f4le Simulation des Mat\u00e9riaux et des Structures"},"content":{"rendered":"\n
Les travaux sont soutenus par le groupe fonctionnel du Centre des Mat\u00e9riaux, qui assure le d\u00e9veloppement et la maintenance des moyens informatiques du centre, notamment les calculateurs parall\u00e8les, indispensables pour traiter les simulations \u00e0 grande \u00e9chelle.<\/strong><\/p>\n Le p\u00f4le SIMS est organis\u00e9 autour de plusieurs axes de recherche, qui permettent de traiter les mat\u00e9riaux \u00e0 diff\u00e9rentes \u00e9chelles, tout en validant les mod\u00e8les num\u00e9riques avec des r\u00e9sultats exp\u00e9rimentaux.<\/p>\n La m\u00e9canique digitale se concentre sur l\u2019interaction entre plusieurs axes de recherche, tels que :<\/p>\n\t\t<\/div>\n\t<\/div>\n<\/div>\n\n\n Un exemple de recherche innovante dans ce domaine est l’application des m\u00e9thodes de r\u00e9duction des mod\u00e8les non lin\u00e9aires inspir\u00e9es des techniques de traitement d’images. Ces m\u00e9thodes permettent d\u2019obtenir une estimation de champs de contrainte complets \u00e0 partir de mod\u00e8les m\u00e9caniques r\u00e9duits.<\/p>\n\t\t<\/div>\n\t\t La repr\u00e9sentation tensorielle des donn\u00e9es facilite la comparaison entre les diff\u00e9rentes approches et permettra, \u00e0 terme, d\u2019optimiser les techniques de collaboration dans la m\u00e9canique digitale. De nouveaux protocoles de travail, incluant l’acquisition des donn\u00e9es et la formation des techniciens, sont \u00e9galement envisag\u00e9s.<\/p>\n\t\t<\/div>\n\t<\/div>\n<\/div>\n\n\n Les lois de comportement \u00e9lasto-visco-plastiques des mat\u00e9riaux sont fondamentales pour d\u00e9crire leur comportement \u00e0 diff\u00e9rentes \u00e9chelles. Ces lois sont appliqu\u00e9es \u00e0 des composants industriels dans des secteurs comme les transports et l’\u00e9nergie, o\u00f9 l’efficacit\u00e9 et la pr\u00e9cision des simulations sont essentielles.<\/p>\n Les approches multi-\u00e9chelles permettent de relier les mod\u00e8les \u00e0 l\u2019\u00e9chelle des mat\u00e9riaux (comme la plasticit\u00e9 cristalline pour les m\u00e9taux) \u00e0 des mod\u00e8les \u00e0 plus grande \u00e9chelle, comme ceux utilis\u00e9s pour la plasticit\u00e9 macroscopique. La validation de ces mod\u00e8les passe par des comparaisons avec des mesures exp\u00e9rimentales, comme les champs cin\u00e9matiques, les d\u00e9formations \u00e9lastiques, et la distribution cristalline observ\u00e9e en 2D, 3D et 4D.<\/p>\n L\u2019int\u00e9gration de la m\u00e9canique des milieux continus g\u00e9n\u00e9ralis\u00e9s permet de mod\u00e9liser les effets d\u2019\u00e9chelle, comme les effets de taille de grain, des pr\u00e9cipit\u00e9s ou des pores, et leur influence sur la viscoplasticit\u00e9 des mat\u00e9riaux m\u00e9talliques et polym\u00e8res. La m\u00e9thode des champs de phase, coupl\u00e9e \u00e0 la m\u00e9canique, vise \u00e0 simuler l\u2019\u00e9volution des microstructures sous sollicitations m\u00e9caniques, comme les changements de phases, la migration des interfaces ou l’oxydation.<\/p>\n\t\t<\/div>\n\t\t L\u2019un des grands d\u00e9fis du p\u00f4le SIMS est de comprendre comment les mat\u00e9riaux se d\u00e9forment de mani\u00e8re excessive, que ce soit de mani\u00e8re monotone ou cyclique, et comment cela peut mener \u00e0 des instabilit\u00e9s telles que la localisation des d\u00e9formations, les bandes de cisaillement ou les ph\u00e9nom\u00e8nes de Portevin-Le Chatelier.<\/p>\n Ces modes d\u2019instabilit\u00e9 peuvent aboutir \u00e0 la rupture des mat\u00e9riaux, et leur \u00e9tude n\u00e9cessite l\u2019application de m\u00e9thodes de r\u00e9gularisation sp\u00e9cifiques, bas\u00e9es sur la m\u00e9canique des milieux continus g\u00e9n\u00e9ralis\u00e9s, notamment l\u2019approche micromorphe de la plasticit\u00e9 et de l’endommagement. La simulation des \u00e9tats de post-bifurcation et de propagation de fissures est cruciale pour comprendre ces ph\u00e9nom\u00e8nes.<\/p>\n\t\t<\/div>\n\t\t Le passage de la localisation des d\u00e9formations \u00e0 l\u2019amor\u00e7age des fissures et leur propagation reste un d\u00e9fi majeur. Cependant, des progr\u00e8s r\u00e9cents dans la mod\u00e9lisation et la confrontation des r\u00e9sultats avec des mesures de champs cin\u00e9matiques 2D et 3D ont permis de valider une partie des lois de comportement et d’endommagement d\u00e9velopp\u00e9es.<\/p>\n Ces modes d\u2019instabilit\u00e9 existent aussi \u00e0 l\u2019\u00e9chelle microstructurale, et l\u2019\u00e9tude de la transmission des instabilit\u00e9s microscopiques \u00e0 la localisation macroscopique reste un sujet ouvert et de recherche active au sein du p\u00f4le SIMS. Comprendre ces m\u00e9canismes permettra d\u2019optimiser la conception et l\u2019architecture des mat\u00e9riaux, en vue d\u2019am\u00e9liorer leur fiabilit\u00e9 et performance dans des conditions extr\u00eames.<\/p>\n <\/p>\n\t\t<\/div>\n\t<\/div>\n<\/div>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"","protected":false},"author":4,"featured_media":640,"parent":160,"menu_order":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"","meta":{"footnotes":""},"class_list":["post-162","page","type-page","status-publish","has-post-thumbnail","hentry"],"acf":[],"yoast_head":"\nLes th\u00e9matiques de recherche<\/h2>\n
M\u00e9canique digitale<\/h3>\n
\n
<\/p>\n\t\t<\/div>\n\t<\/div>\n<\/div>\n\n\nCalcul des structures et des microstructures<\/h3>\n\t\t<\/div>\n\t<\/div>\n<\/div>\n\n\n
<\/p>\n\t\t<\/div>\n\t<\/div>\n<\/div>\n\n\nInstabilit\u00e9, endommagement et rupture<\/h3>\n\t\t<\/div>\n\t<\/div>\n<\/div>\n\n\n
<\/p>\n\t\t<\/div>\n\t<\/div>\n<\/div>\n\n
<\/p>\n\t\t<\/div>\n\t\t