Réduction de modèles pour le calcul de structures composites

Au Cnam, Paris, le 22 janvier 2015 à 14h

Philippe Vidal
Maître de Conférences, Laboratoire Energétique Mécanique Electromagnétisme (LEME), Université Paris Ouest, Ville d'Avray

Ce travail s'inscrit dans le cadre de la réduction de modèles pour le calcul de structures composites soumises à des sollicitations multi-champs. L'objectif est d'élaborer des outils numériques présentant un bon compromis entre le coût de calcul et la précision. En effet, les modélisations 3D, souvent utilisées pour ces cas, se révèlent trop coûteuses.

Pour cela, une famille hiérarchique de modèles basés sur une cinématique de type sinus est proposée. La prise en compte des considérations physiques avec un modèle d'ordre élevé nous permet d'élaborer une approche efficace et précise. De plus, des recommandations sont fournies afin de choisir le modèle adéquat suivant les caractéristiques du cas à traiter.

Dans un second temps, une approche par couche discrète (LW) basée sur la séparation de variables est développée. Le choix de la description du déplacement est important pour les structures stratifiées et sandwichs considérées. Les résultats obtenus sont très satisfaisants avec un coût réduit par rapport aux approches LW classiques. Le concept est étendu pour la résolution de problèmes multi-paramétriques.

Enfin, sur la base des résultats prometteurs obtenus précédemment, on abordera :

• les couplages multi-champs (en particulier thermomécanique),
• la problématique des effets de bord, essentielle dans les mécanismes d’endommagement.

L'approche LW présentée se révèle précise et efficace pour traiter ces types de situation.