Intervenant : Ernian PAN,  Professeur au département de génie civil de la National Yang Ming Chiao Tung University* (NYCU), Taïwan.

Date/lieu : le mardi au bâtiment L2 salle 324-322 à 11h.

Titre :  Recent Advances in Modeling and Simulation of Anisotropic and Layered Systems with Applications

Description: Anisotropic and layered systems are ubiquitous: layered sediment rocks and layered global Earth as in nature, and laminated composites and layered quantum devices as manufactured/printed or grown by scientists and engineers. In this talk, I will present the recent advances from our group in modeling and simulation of these layered systems with applications in Earth sciences, material sciences and mechanical engineering, and civil engineering. The new analytical approaches to be presented have certain advantages as compared to the traditional ones. They are associated with: 1) the Stroh formalism in anisotropic elasticity for its mathematical elegance and computational convenience; 2) the new systems of vector functions, in terms of which, different deformation/wave features are closely correlated; and 3) the special propagation matrix methods for unconditional stable solution. The beautiful Love numbers will be also introduced for horizontally layered systems where they can be pre-calculated and saved for the corresponding Green’s function calculation. These Love numbers mimic the original ones from Love (1911, Some Problems of Geomechanics) for the global Earth.

Intervenant : Long CHENG, professeur associé  au « School of Physics, Beihang University ».  

Date/ lieu : le jeudi 10 juillet à 14h au bâtiment L2 salle 324-322.

Titre : Plasma-surface interactions research for fusion applications at Beihang University

Description : Steady-state high-power operation is the major requirement for future commercial fusion power plants, posing significant challenges to the performance of fusion reactor wall materials. Focusing on the degradation of tungsten-based plasma-facing materials due to plasma-surface interaction (PSI) under extreme irradiation conditions, this talk introduces plasma-surface interactions research for fusion applications at Beihang University by two examples. The first example is deuterium retention and blistering in tungsten by combining experimental and computational efforts, which is essential to understand tritium inventory in tungsten for ITER. The second example is the helium effect in tungsten, showing retarded recrystallization in tungsten after helium implantation, which is important for defining the operation budget of divertor for ITER. In the end, the development of PSI-relevant facilities at Beihang University is given to show the capabilities of measuring hydrogen isotopes and irradiation-induced defects in tungsten, and the newly developed linear plasma device with in-situ measures of thermal and mechanical response during high flux plasma exposures.

Intervenant: Flemming EHLERS, professeur associé  au « Research Center for Light-weight & High-performance Materials | Nanjing Tech University«  ,

Date/Lieu : le jeudi 26 juin à 14h au bâtiment L2 salle 324-322.

Titre : Density functional theory simulations of an aluminium grain boundary subjected to significant deformation: Perspectives on the advantages and limitations of the technique

Description: Density functional theory (DFT) is a standard tool in present-day theoretical materials science due to its ability to routinely handle compositionally diverse environments and reasonably large (O(10²) atoms) model systems, achieving “chemical accuracy” even for cases of significant distortion. As such, the technique represents a prerequisite for many Al alloy grain boundary (GB) theoretical studies where intergranular fracture, typically in the presence of segregated solute atoms, is a critical topic of investigation. The present talk will provide examples, based on work by the author and his former collaborators at University Paris Diderot, Université Paris 13, of what might be learned from DFT investigations of a tractable Al GB, including illustrative examples from the literature. In the course of this presentation, the author will seek to make a case for the importance of linking the DFT results self-consistently to larger scale simulations. It is shown that only by doing so can one hope to add sense to several key parameters of the DFT simulation, thereby unleashing the power of the atomic scale predictions.

Intervenant : Francesco Dell’Isola, professeur de l’Université de L’Aquila (Università degli Studi dell’Aquila) – Italie

Date/Lieu : le mardi 16 décembre à 11h au bâtiment L2 salle de conférence 322-324

Titre : More results about metamaterial synthesis and design:  towards the construction of third gradient materials.

Description:

The problem of synthesis of metamaterials has important applications in biomechanics, in engineering and in applied mechanics. The traditional separation between the mechanics of structures and that of machines needs to be overcome if one wants to synthesize higher gradient continua: in fact, the micro-architectures to be used for this aim are, at micro level and locally, mechanisms while at macro level, once suitable boundary conditions are imposed, they become structures. The most important concept, in this respect, regards so-called floppy modes for micro-architectures. These are modes in which, at micro level, one has vanishing deformation energy albeit the micro-architecture is suitably deformed. Clearly the synthesis of micro-mechanisms whose shape is a floppy mode is essential in the design and synthesis of higher gradient continua. We present here some interesting preliminary results which continue the scientific program started with the study of so-called pantographic structures. One has to remark that the assumed micro-structures are all truss structures or linkages : we conjecture that with this class of elementary sub-architectures one can synthesise every higher gradient material.

 Intervenant : Catalin Picu, chercheur au « Department of Mechnical, Aerospace and Nuclear, Rensselaer Polytechnic Institute », USA.

Date/Lieu : vendredi 6 juin 2025 à 11h au bâtiment L2 salle 324-322.

Titre : Soft Network Materials: Structure-Properties Relations

Description : Many materials have a stochastic network of fibers as their main structural component and are referred to collectively as ‘Network materials.’ This class includes biological connective tissue, the extracellular matrix, the cytoskeleton, paper and cellulose networks, nonwoven textiles and various molecular networks. Molecular networks are thermal, in the sense that thermal fluctuations affect their behavior, while all other examples provided are athermal. This talk reviews the relation between the structure of athermal networks and their mechanical properties, focusing on the common ground of these very diverse material systems. Properties of interest include the non-linear elastic response, the viscoelastic response, the strength and toughness. Inter-fiber adhesion is important in some applications, and this leads to network self-organization, which will be reviewed. The talk provides a comprehensive overview of the mechanics of this broad class of soft materials.

 Intervenant : François Kremer, chercheur au Laboratoire d’étude des transferts de radioéléments (LETR) de Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire (IRSN)  pour un Date/Lieu : le jeudi 5 décembre 2024  au bâtiment L2 salle 324-322 à 14h.

Titre: Les produits de fission dans le combustible nucléaire : l’approche multi-échelle du LETR

Descriptif:

Le comportement des produits de fission (PF) dans le combustible nucléaire constitue un enjeu de sûreté important, car il détermine la quantité de radionucléides relâchés depuis le cœur du réacteur lors d’un accident grave. Dans le sillage des grands programmes expérimentaux (conjoints IRSN, CEA & EDF) incluant des essais de relâchement à haute température sur du combustible irradié, la recherche au sein du Laboratoire d’Etude du Transfert des Radioéléments (LETR) s’est orientée vers des travaux plus analytiques, à la fois expérimentaux et de modélisation. Les phénomènes étudiés impliquant différentes échelles – du crayon combustible jusqu’à l’échelle atomique – et différents domaines de la physique des matériaux, plusieurs outils de modélisation ont été développés au LETR.

Le premier de ces outils est le code méso-échelle MFPR-F (Module for Fission Product Release – France), qui décrit à l’échelle du grain d’UO2 le comportement des produits de fission, en lien avec les défauts de structure ainsi que les phénomènes thermochimiques. Ce code est couplé au code de thermomécanique TRANSURANUS (développé au JRC Karlsruhe), permettant ainsi de reproduire les inhomogénéités de comportement des PF et de microstructure à l’échelle de la pastille, voire du crayon entier. Par ailleurs, afin d’alimenter MFPR-F en données fondamentales (énergies de formation, diffusivités), des calculs de dynamique moléculaire sont mis en œuvre au LETR, basés sur un potentiel innovant, SMTB-Q, adapté aux spécificités de l’oxyde UO2.

Durant ce séminaire, ces outils de modélisation seront détaillés, et leur application à l’interprétation d’essais expérimentaux seront illustrés par des exemples couvrant différentes thématiques : conditions normales ou accidentelles, combustible innovant, essais analytiques ou intégraux… Enfin, les enjeux et perspectives récentes quant à la remontée d’échelle entre la dynamique moléculaire et MFPR-F seront exposées.

Intervenant : Emek Bilen Abali, Professeur à l’Université d’Uppsala, en Suède, et chercheur au Département de Science des Matériaux et d’Ingénierie, Division de Mécanique Appliquée.

Date/Lieu : le mardi 5 novembre à 16h au bâtiment L2 salle 324-322.

Titre : Homogenization in metamaterials

Description : Grain structure becomes dominant at an interval of length scale. Analogously, microstructure of a material is of importance at a particular length scale. For a homogenized continuum considering the microstructure, we need a generalized continuum mechanics approach for these so-called metamaterials. In this talk, we briefly show static and dynamic analysis for determining metamaterial parameters as a result of asymptotic homogenization. Especially the dynamic (or inertial) parameters are widely unexplored due to the lack of knowledge why they may be needed for.

 Intervenante: Oana Lupascu, chercheuse à l’ISMMA  (Institut de Statistique Mathématique et Mathématiques Appliquées) de l’Académie Roumaine à Bucarest

Date/Lieu : le mardi 06 mai à 14h au bâtiment L2 salle 324-322.

Titre : Rupture ductile des films minces sur un support avec topographie : applications aux déclenchements d’avalanches

Description: Le point de départ est le problème d’analyse limites dans filmes minces qui modélise la rupture ductile des films minces avec des applications au déclenchement des avalanches dense de faible épaisseur sur une surface basale avec topographie. La méthode DVDS (Discontinuous Velocity Domain Splitting) est utilisée pour le réduire à un problème d’optimisation de formes (i.e. une minimisation par rapport à un sous domaine). Pour résoudre numériquement le problème d’optimisation des formes nous utilisons une méthode de la variation de la frontière, déjà appliquée pour un problème plus simple appelé « Cheeger généralisé » [I.R. Ionescu, O. Lupascu, 2019]. Même si parfois le choix du point de départ de l’algorithme doit être fait à l’aide d’une autre méthode d’optimisation globale, l’algorithme reste rapide et attractif. Également, on va caractériser la stabilité de la méthode et on va faire une analyse du coût numérique engendré. Enfin, nous voulons illustrer la méthode proposée par des calculs numériques aussi bien pour certains problèmes académiques que pour d’autres situations concrètes en utilisant des données géophysiques sur la géométrie basale.

Intervenant Anurag Gupta, Professeur, Département d’ingénierie mécanique  Institut indien de technologie de Kanpur (IIT de Kampur).

Date/Lieu : le lundi 2 décembre  14h au bâtiment L2 salle 324-322

Titre : Growth of an elastic curve confined to an elastic surface

Description: This talk is motivated from physical problems, within the discipline  of biomechanics of growth, where the geometry and the mechanics of  rod-like elastic structures is coupled to plate-like elastic domains. In  particular, the interest is drawn from scenarios where the morphology  of the deformed plate can be controlled by moderating the growth strains  in the attached rod. Related problems appear when we seek optimal  packing of growing elastic filaments confined to elastic surfaces and in  determining equilibrium shapes of elastic surfaces bounded by closed  rod-like loops under external loading or growth strains. In the talk I  will present a recently developed framework wherein an elastic rod is  perfectly bonded to a von Kármán elastic plate such that, except for a  relative twist, no relative displacements are allowed between the rod  and the plate. The deformation of the confined rod is strongly coupled  to that of the flexible environment to which it has to necessarily  confirm. We will elaborate on a specific problem where, for a given  distribution of growth strains in the rod, the shape as well as the  internal forces and the internal moments of the rod-plate system can be  determined.

Intervenant : Mario Spagnuolo du Département d’ingénierie civile, environnementale et architecturale (DICAAR) de Université de Cagliari

Date/Lieu : vendredi 28 juin à 11h au bâtiment L2 salle 324-322.

Titre : Pantographic metamaterials: Phenomenology and models

Résumé : The mechanical behavior of fibrous metamaterials is mainly determined by the interactions between the fibers composing the architecture. These interactions are usually of two different kinds: the ones directly depending on the positions of the fibers and those that need mediators, usually consisting in hinges, either inelastic or perfect, inducing restrictions on the kinematics of the fiber joints.
In cases of interest, it has been observed that hinges can either have a certain torsional stiffness or behave as perfect joints, simply ensuring that the fibers remain interconnected, but not applying any constraint on the relative rotations between them.
Effects of torsional stiffness of hinges is studied in tests for the pantographic metamaterial.

Intervenant : Marc François du Laboratoire GeM, UMR6183

Date/Lieu : 9 Juillet 2024, Salles de Réunions 322 bâtiment L2.

Titre : Mesure du tenseur d’élasticité et analyse de son groupe de symétrie

Résumé : Dans le cas d’un solide élastique anisotrope, la mesure du tenseur d’élasticité conduit à
identifier ses 21 composantes indépendantes. Il est possible de les obtenir depuis 13 essais
ultrasonores selon les normales d’un rhombicuboctaèdre. Pour chacun, on mesure la
célérité et une projection de la polarisation des ondes quasi-longitudinale et des deux
quasi-transverses. Cependant, dans le cas où l’on connait a priori la classe de symétrie du
matériau (parmi les 8 possibles), on peut réduire la quantité de mesures, jusqu’à deux dans
le cas de l’isotropie.

Au contraire, si l’anisotropie n’est pas connue a priori, la mesure obtenue par la méthode
présentée ou par une autre consiste en une matrice 6×6 symétrique, en général pleine, qui
ne renseigne pas directement sur l’existence d’une symétrie élastique. En effet, un tenseur
d’élasticité ne possède des relations triviales entre ses composantes (notamment des
composantes nulles), que s’il est exprimé dans une base dite naturelle. Or, celle-ci ne
correspond en général pas à la base dans laquelle on a taillé l’éprouvette de mesure.

S’il existe en 2D un jeu d’invariants permettant d’identifier de manière directe cette base
naturelle et la classe de symétrie d’un tenseur d’élasticité, ce n’est pas encore
complètement le cas en 3D (néanmoins des résultats récents de la communauté seront
évoqués). De plus, un tenseur mesuré expérimentalement ne possède pas en général
exactement une symétrie, mais peut s’en approcher avec une certaine erreur.

La méthode numérique proposée est à base d’une moyenne sur l’orbite du groupe de
symétrie (ou moyenne de Maxwell). Elle permet, pour une classe de symétrie choisie, de
déterminer le tenseur d’élasticité exactement symétrique le plus proche de celui mesuré,
ainsi que sa base naturelle associée et l’écart entre ces tenseurs. Cet écart est initialement
calculé à l’aide d’une norme euclidienne entre les tenseurs d’élasticité. Mais il est aussi
possible de travailler en souplesses et selon une mesure plus récente d’écart en log,
indifférente au choix entre rigidité et souplesse.

Intervenant : Sana Koubaa de l’Ecole Nationale d’Ingénieurs de Sfax

Date/Lieu : mardi 7 juin à 10h au bâtiment L2 salle 324-322

Titre : Endommagement des matériaux par l’approche phase field : extension au couplage multiphysique

Intervenant : Emek Bilen Abali, Professeur à l’Université d’Uppsala, en Suède, et chercheur au Département de Science des Matériaux et d’Ingénierie, Division de Mécanique Appliquée.

Date/Lieu : le jeudi 24 octobre à 10h au bâtiment L1 salle de conférence A

Titre : Coupled multiphysics computations in electro-magneto-thermo-mechanics

 

Description: Multiphysics computation is necessary for coupled phenomena like electromagnetism and thermomechanics occurring simultaneously. Electronic components like transducers or energy storage devices like batteries, deform and generate heat during operation. In order to model such phenomena, we use continuum mechanics and discuss the governing equations. For characterizing the response, constitutive (material) equations are necessary. They are derived by thermodynamical principles. All field equations are coupled and nonlinear. We solve them by using open-source packages. The approach is demonstrated for different applications with some insight in detail in this talk for opening the stage for further discussion and collaboration.

Date/lieu: mercredi 6 mars 2024 à 14h au bâtiment L2 ( salle 322-324).

Intervenant: Thomas Merlette, Laboratoire de Mécanique des Solides (LMS) de l’Ecole Polytechnique

Titre : Amorphous glassy polymers and carbon fiber-reinforced polymers: two examples of heterogeneous materials

Resumé : The mechanical properties of heterogeneous materials often result from the behavior and spatial distribution of heterogeneities in a complex way. Two examples of microstructure-property relationships in polymeric materials are presented here. The first example is a composite material consisting of long carbon fibers embedded in a thermoplastic polymer matrix. The fibers have a diameter of approximately 7 μm and exhibit temperature-independent elastic behavior, whereas the viscoelastic behavior of the matrix varies drastically between the glassy (low-temperature) and rubbery (high-temperature) states. Since the transverse isotropic linear viscoelasticity of the composite is difficult to characterize experimentally, the use of micromechanics is useful for predicting its homogenized behavior. FFT-based homogenization calculations are used to study the impact of microstructure and temperature on effective viscoelastic properties in the frequency domain. The study shows, in particular, that when phase contrast and fiber fraction are significant enough, the spatial distribution of fibers has an important impact on effective properties. The second example is that of amorphous glassy polymers, which are intrinsically heterogeneous materials. The characteristic length scale of heterogeneities is of the order of 5 nm and local viscoelastic behavior varies drastically from one heterogeneity to another, the relaxation times distribution spanning between 4 and 8 decades. Physically, the plasticity of those materials involves local monomeric rearrangements with associated energy barriers. The understanding of these mechanisms, and in particular the physical origin of strain hardening, is still the subject of numerous studies. In this work, a theory for strain hardening in glassy polymers is proposed, according to which monomer orientation increases the energy barriers to be crossed. The predictions of the model are studied using a numerical method analogous to Dissipative Particle Dynamics. Strain hardening then appears as an emergent property: it results from the slowing down of the dynamics of a small fraction of heterogeneous zones that can store higher elastic energy levels during deformation. We also show that this new theory is able to reproduce, at least qualitatively, specific memory effects such as the Bauschinger effect.

Intervenant : Carlos Norberto Tome de la Division des sciences et technologies des matériaux (Materials Science and Technology Division) du Los Alamos National Laboratory, USA.

Date/Lieu : vendredi 28 juin à 10h au bâtiment L2 salle 324-322

Titre : Elucidating the Role of 3D Deformation Twins on the Plasticity of Hexagonal Close-packed Metals

Auteurs : C.N. Tomé, D.A. Greeley, H. Vo, D. Bamney, K. Dang, R.J. McCabe, L. Capolungo

Résumé : Deformation twins play a key role in the strength, ductility, and hardness of technologically important hexagonal close-packed metals (e.g., Mg, Ti, Zr) and their alloys. In essence, nucleation, propagation, and interaction of deformation twins influence plastic strain accommodation in these materials. Thus, a comprehensive understanding of twin evolution is essential to unravel the microstructural basis of plasticity in hcp metals/alloys, with implications for optimizing their performance in various engineering applications.
It has been known for a long time that twins grow as 3D domains inside the grains and transmit across grain boundaries. However, until a few years ago the material’s science community – our BES Program included – has mostly focused on characterizing twinning from 2D sections of the aggregate. The focus of this presentation is on our recent efforts in investigating the full 3D character of deformation twins and their associated networks. This presentation combines TEM and EBSD statistics with Molecular Dynamics and anisotropic Phase Field modeling to understand twin transmission across grain boundaries and formation of twin-twin junctions. Our 3D characterization reveals that twin transmission is much more complex than previously assumed from 2D characterization. We find that some criteria regarding twin nucleation and propagation need to be revised both, for better understanding of the mechanisms and for incorporating them into modeling frameworks.

Intervenant : Catalin Picu du département d’ingénierie mécanique, aérospatiale et nucléaire, Institut Polytechnique Rensselaer (Troy , Michigan USA)

Date/Lieu : 22 mai à 14h à Salles de Réunions 324-322 bâtiment L2.

Titre : Modélisation numérique du comportement dynamique de matériaux poreux

Résumé : Molecular crystals are distinct from common crystals in that they are composed from molecules placed at each lattice site. Therefore, plastic deformation engages both lattice and intra-molecular deformation modes and the flexibility of the molecules becomes important. In this work we study aspects of plastic deformation in two energetic molecular crystals, HMX and RDX. Using molecular models, we identify the active slip planes, determine the Peierls stresses, the strain rate sensitivity, and the mechanism of dislocation-dislocation interaction controlling strain hardening. Since these crystals have soft (electrostatic) inter-molecular interactions, strong (covalent) intra-molecular bonding and some degree of steric hindrance, the crystal is elastically soft and plastically hard, as well as particularly pressure-sensitive – a behavior not usually encountered in monatomic crystals. This physical information is used to construct a pressure and strain rate sensitive constitutive model for HMX, which is then used to simulate boundary value problems on the continuum scale, including pore collapse under shock conditions, which is considered to be the main mechanism for reaction initiation in energetic crystals. The results can be used to establish the relation between the microstructure of a plastically bonded explosive (PBX) and its sensitivity to un-intentional detonation and, in general, for PBX design.

Date/lieu: vendredi 22 mars à 14h au bâtiment L2 ( salle 322-324).

Intervenant: Ronan Delalande, Laboratoire PIMM, CNAM)

Titre : A wavy travel to mechanical properties measurement

Resumé : Mechanical behaviour of materials or even structure result from a large diversity of properties. Measuring even some of the simpliest one of them may become complicated when dimensions (for example) come into play. In order to disregard some of the challenges, mechanical waves are probably some of our best informers. From elasticity to plasticity. From linearity to nonlinearities. From residual stress to cracks propagation monitoring. From nanoparticles to aeronautical composites. During this seminar a « wavy » travel to is proposed to non (or sometimes not that much) destructive measurements of mechanical properties.

Date/lieu : Mardi 06/02/24 à 11h – Bâtiment L2 salle 324-322

Intervenant : Joseph Paux (EiSINE – ITheMM – Université de Reims)

Titre : Plasticité des monocristaux poreux et fractales de bandes de glissement

Résumé : La croissance des cavités dans les polycristaux est un élément central dans la compréhension de la rupture ductile des métaux. A l’échelle du monocristal, cette croissance est fortement influencée par la plasticité cristalline environnante. Celle-ci tend à provoquer des champs de déformation complexes structurés en bandes de glissement. En présence de porosité, des structures fractales de bandes de glissement se forment autour des cavités. On peut tirer parti de cette structure récursive pour estimer la résistance du monocristal poreux et anticiper l’évolution de la forme des cavités.

Intervenant : Vu-Hieu Nguyen du Simulation Multi Echelle (MSME) de l’Université Gustave Eiffel

Date/Lieu : 25 mars à 16h à Salles de Réunions 322 bâtiment L2.

Titre : Modélisation numérique du comportement dynamique de matériaux poreux

Résumé : Les milieux poreux saturés sont constitués d’un squelette solide saturé par un ou plusieurs fluides. Ils interviennent dans de nombreuses applications de la mécanique, notamment les biologiques, les roches ou les sols saturés d’eau, de gaz ou de pétrole en géophysique ou les matériaux d’isolation par exemple. Dans cet exposé, je présenterai quelques développements réalisés par notre équipe pour étudier le comportement multi-échelle de matériaux poreux en régime dynamique. Dans ce contexte, différents modèles seront considérés : (1) des milieux poreux à simple porosité pour lesquels une seule échelle des pores est considérée ; (2) des milieux poreux à porosité multiple dans lesquels la phase solide pourrait être elle-même un milieu poreux et plusieurs échelles des pores doivent être tenues en compte ; (3) milieux poreux hétérogènes périodiques dans lesquels le contraste des propriétés physiques des constituants peut être faible ou forte.

Date/lieu: Mercredi 07/02/24 à 15h / bâtiment L2 salle 324-322.

Intervenant: Leonard Turpin (Diamond Light Source,  Didcot, Oxfordshire, RU)

Titre : Corrélation d’images intégrée et rayons X

Resumé : La corrélation d’images intégrée (IDIC en 2D, typiquement à partir de photographies, et IDVC en 3D, typiquement à partir de tomographies) est un outil précieux qui, à partir de mesure de champ complet, permet de résoudre des problèmes d’identification. Considérant sa définition la plus large, elle consiste à résoudre le problème de corrélation d’images non pas sur une base éléments finis ou sur des imagettes mais sur une base réduite intégrant un modèle ou des connaissances a priori du comportement étudié. À condition que le modèle soit fidèle, l’IDIC/IDVC permet de minimiser l’incertitude sur les paramètres identifiés et est très robuste au bruit des images. L’application classique de l’IDIC/IDVC est l’identification de propriétés matériaux. Pour l’illustrer, on présentera l’identification de l’ensemble des paramètres thermoélastiques du modèle mésoscopique d’un composite à matrice céramique tissé 3D à partir d’un essai thermomécanique in situ sous tomographe. L’IDVC peut également être utilisée pour déterminer des paramètres géométriques, par exemple la position de l’interface issue de l’homogénéisation par zone d’un matériau.

Intervenant : Cuong Ha-Minh du Département Génie Mécanique et membre du Laboratoire Mécanique Paris-Saclay (LMPS)

Date/Lieu : mardi 23 janvier 2024 à 14h au bâtiment L1

Titre : « Modélisation et Identification du Comportement Mécanique des Tissus Secs et des Stratifiés jusqu’à la rupture finale : Défis et Solutions pour l’Avenir »

Mots clés : « Matériaux et Structures Tissés et Stratifiés, Comportement mécanique, Simulation, Modélisation, Dialogue Expérimental/Numérique, Approches numériques avancées »

Résumé :
Une stratégie de recherche scientifique est présentée pour étudier le comportement mécanique des tissus secs et des stratifiés en collaboration avec des partenaires académiques et industriels. L’originalité de cette approche réside dans l’utilisation prépondérante d’analyses numériques en dialogue avec des données expérimentales sélectives afin de caractériser, quantifier, et prédire correctement les mécanismes physiques à différentes échelles : micro-méso-macroscopiques.Les transitions d’échelle, les approches local/global, ainsi que les techniques numériques spécifiques ont été étudiées et développées pour optimiser la prédiction.

Les données expérimentales, obtenues directement de la littérature ou par le biais d’essais spécifiques sous notre supervision, ont permis d’identifier des modèles et de valider les résultats numériques. Sur la base des résultats numériques et expérimentaux, des modèles théoriques peuvent être proposés et développés pour permettre une prédiction en temps réel avec des outils de calcul universels tels que Matlab ou Scilab.

Face aux défis majeurs liés à diverses complexités, une alternative consiste à proposer et développer des outils numériques intelligents axés sur la recherche de quantités d’intérêt. Ces outils reposent sur des approches avancées telles que l’Analyse Isogéométrique, l’Erreur de Relation Constitutive (CRE), la Réduction des Modèles avec PGD (Proper Generalized Decomposition), le modèle de Taux d’Endommagement Limité, ainsi que des approches d’identification basées sur la Corrélation d’Images Numériques (DIC) et l’Intelligence Artificielle.

Intervenant : Jean Sébastien Lecomte du Laboratoire d’Étude des Microstructures et de Mécanique des Matériaux (LEM3, Metz)

Date/Lieu : 16 Janvier à 11h à Salles de Réunions L322 bâtiment L2.

Titre : « Effet des H et O sur les propriétés mécaniques locales des métaux hexagonaux »

Résumé : « Le sujet de ma présentation portera sur la détermination des propriétés mécaniques locales des métaux de structure hexagonale (HCP) et les effets des éléments légers sur ces propriétés. A travers deux exemples, je montrerai l’effet des éléments légers (O et H) sur l’activation des dislocations et du maclage dans des alliages de titane. Le premier exemple portera sur l’alliage de titane (α+β), TA6V, qui est l’alliage de titane le plus connu. Les essais macroscopiques en température montrent la présence d’un plateau athermique qui s’explique par l’interaction atomes d’oxygène-dislocations.
Le deuxième exemple portera sur l’effet de l’hydrogène sur les propriétés d’un alliage de titane commercialement pur (T40). Les résultats suggèrent que, lors du laminage à froid, l’hydrogène facilite la formation des macles de tension {1012} et la formation de dislocations géométriquement nécessaires. »