Un outil complètement automatisé pour l'évaluation en profondeur des performances des modèles d'homogénéisation

Elias Ghossein (1) , Martin Lévesque (1)

1 Département de Génie Mécanique

Les modèles d'homogénéisation analytiques permettent de prédire le comportement mécanique de composites à partir de la connaissance de la microstructure ainsi que des propriétés des phases constituantes. En vue d'avoir une certaine confiance dans ces modèles, il est nécessaire de les valider par des méthodes numériques. Cette communication présente un outil complètement automatisable permettant de valider les performances de certains modèles d'homogénéisation analytiques pour des matrices isotropes renforcées par des inclusions sphériques isotropes et aléatoirement distribuées. Les sphères ont été générées par un algorithme basé sur la dynamique moléculaire. Les propriétés effectives du composite ont été déterminées grâce à un algorithme basé sur la Transformée de Fourier Rapide (TFR). Les prédictions de certains modèles analytiques sont comparées par rapport à la solution exacte fournie par l'outil numérique. Les modèles Mori-Tanka et auto-cohérent fournissent des solutions précises pour de faibles fractions volumiques. Ceci n'est pas le cas pour une grande fraction volumique d'inclusions, surtout lorsque le contraste entre sphère et matrice est élevé.

Mots clés: Matériau composite; Modèle d'homogénéisation; Microstructures artificielles; Transformée de Fourier Rapide; Simulation numérique

Domaines: Mécanique des matériaux [physics.class-ph]; Mécanique des matériaux [physics.class-ph]

Elias Ghossein, Martin Lévesque. Un outil complètement automatisé pour l'évaluation en profondeur des performances des modèles d'homogénéisation. 17èmes Journées Nationales sur les Composites (JNC17), Jun 2011, Poitiers-Futuroscope, France. pp.66. ⟨hal-00603052⟩