Thèse : CARPENTIER Nathan 

Analyse hygromécanique de l’endommagement des assemblages métal/composite :modélisation et expérimentation à la micro/méso-échelle

Résumé : De nombreux secteurs industriels explorent de nouveaux matériaux et procédés qui offrent des performances élevées tout en réduisant leur empreinte énergétique et leurs émissions. Dans ce but, le collage structurel métal/composite présente un grand intérêt car il garantit une réduction du poids embarqué par rapport aux techniques traditionnelles, comme le rivetage et le boulonnage, et d’autres avantages tels que la répartition uniforme des contraintes et l’élimination de la corrosion galvanique. Malheureusement, ces assemblages sont encore peu utilisés dans les industries par manque de compréhension et de maîtrise des phénomènes liés à la qualité et à la durabilité du joint collé. L’objectif de ce projet de recherche est de développer une stratégie de modélisation multi-échelle des assemblages métal/composites collés (acier/polymères renforcés de fibres de carbone, CFRP) capable de prédire l’évolution de l’endommagement jusqu’aux seuils de non-propagation sous l’action combinée de charges hygromécaniques (multi -couplage physique). La méthodologie proposée est interdisciplinaire car elle
combine modélisation analytique, modélisation numérique et mécanique expérimentale. Les outils développés seront d’un grand intérêt pour les ingénieurs, industriels et scientifiques pour la détection des seuils de non-propagation des défauts initiaux dans les assemblages collés multi-matériaux, en conditions de service et de longue durée, dans des environnements à fortes variations d’humidité. Une partie du projet sera consacrée à la construction et à la conservation d’une base de données en libre accès en ligne pouvant être interrogée via des techniques d’apprentissage automatique afin de découvrir des corrélations entre la composition, le traitement, les propriétés et les performances de ce type d’assemblages.

Sous la direction de Prof Olga KLINKOVA (ISAE-Supméca) et Prof Tony DA SILVA BOTELHO (ISAE-Supméca) et encadré par MCF Maria-Letizia RAFFA (ISAE-Supméca)