Modélisation de la conductivité thermique de matériaux hétérogènes : application aux revêtements de coque utilisés en acoustique

par Arnaud Decarlis

Thèse de doctorat en Sciences physiques

Sous la direction de Roger Martin.

Soutenue en 1998

à Aix-Marseille 1 , en partenariat avec Université de Provence. Section sciences (autre partenaire) .


  • Résumé

    Cette etude porte sur la determination de la conductivite thermique homogene equivalente de materiaux composites. Deux methodes ont ete developpees pour les deux types de materiaux etudies. Pour les materiaux de type alberich (materiaux presentant une periodicite), le probleme est prealablement reduit a l'aide de la periodicite et des symetries. Une methode de type elements finis est ensuite utilisee pour expliciter le coefficient de conductivite effective dans la direction normale au panneau. Le modele developpe permet de prendre en compte des inclusions de formes variees. Pour les materiaux de type micro-inclusionnaire, nous avons d'abord recherche les differentes approches qui permettent de predire le comportement conductif des melanges. Parmi les approches de moyenne volumique, de moyenne d'ensemble, de percolation ou d'encadrement, nous avons choisi d'utiliser la technique de moyenne volumique. Apres une etude exhaustive de tous les modeles derives de cette approche, nous avons selectionne le modele de landauer (ou de bruggeman symetrique) pour etre generalise a l'aide d'une methode numerique de type elements finis. Nous avons ainsi developpe une nouvelle methode (scfem) qui generalise la methode de landauer a toutes les formes d'inclusions. Le modele numerique est detaille et un grand nombre de resultats numeriques sont presentes. Le modele est valide pour les inclusions spheriques, en utilisant des comparaisons avec la solution analytique, des resultats experimentaux provenant de la litterature et l'encadrement par des bornes evoluees. Pour les autres formes d'inclusion, le seuil de pseudo-percolation est calcule. Les resultats obtenus sont qualitativement coherents. Pour les deux types de materiaux consideres, les modeles les plus adaptes ont ete selectionnes. Ils permettent aujourd'hui a l'industriel de se lancer dans une campagne d'optimisation multicritere des materiaux acoustiques qui prenne en compte les caracteristiques acoustiques, thermiques et de tenue a la pression.


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Informations

  • Détails : 164 p
  • Annexes : 73 ref.

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