Sujet de Doctorat
Caractérisation expérimentale et modélisation numérique du comportement thermomécanique à haute température des matériaux composites renforcés par des fibres
Résumé
Les matériaux composites, comme les matrices cimentaires ou les polymères renforcés par des fibres (en carbone, en verre ou en autre matière, …) sont souvent utilisés pour réparer ou/et renforcer les éléments structurels porteurs (dalle, poutre, colonne) d’anciens ouvrages de génie civil. Ces matériaux composites peuvent être également utilisés comme des éléments porteurs dans les structures neuves. En cas d’incendie dans un ouvrage de génie civil (pont, bâtiment, tunnel,…) la haute température (jusqu’à 1200°C) et les fumées diverses engendrées peuvent entrainer des conséquences socio-économiques graves les êtres humains, les biens et l’environnement. Lorsque les structures renforcées par les matériaux composites sont soumises à un incendie, les matériaux composites sont simultanément soumises aux chargements mécaniques et aux hautes températures (potentiellement jusqu’à 1200°C). Jusqu’à maintenant, le comportement thermomécanique à haute température des matériaux composites renforcés par des fibres reste encore peu étudié. L’avancement scientifique sur ce sujet de thèse permettra d’améliorer la stabilité au feu des structures qui sont renforcées par des matériaux composites. Ce sujet contribuera aux intérêts sociaux et économiques significatifs pour le génie civil dans le monde entier en général et au Vietnam en particulier.
Mes travaux de la thèse concernent la caractérisation expérimentale et modélisation numérique du comportement thermomécanique à haute température des matériaux composites renforcés par des fibres. La caractérisation expérimentale dans cette thèse consistera à réaliser des essais à haute température, potentiellement jusqu’à 1200°C, sur les matériaux composites. Ces essais auront besoin des équipements de haute technologie. LMC2 (Laboratoire des Matériaux Composites pour la Construction) est bien équipé d’une machine thermomécanique très moderne permettant de générer simultanément des sollicitations thermiques (jusqu’à 1200°C) et des sollicitations mécaniques sur l’échantillon testé. Cette machine est aussi capable de mesurer, au cours de l’essai à haute température, la déformation de l’échantillon par un capteur en laser ainsi que la force et la température appliquée sur l’échantillon. La partie numérique de cette thèse consistera à effectuer la modélisation, par la méthode des éléments finis, du comportement thermomécanique des matériaux composites renforcés par des fibres, notamment à échelle microscopique (matrice de béton, fibres, interface matrice/fibre). Les résultats obtenus en expérimentation seront utilisés afin de valider les résultats de la modélisation numérique de cette thèse.
Encadrants
- Emmanuel FERRIER
- Xuan Hong VU
Début et fin de thèse
01/10/2016 – 30/09/2020
Activités pédagogiques
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