Phénomène d'impact à haute vitesse sur cibles minces fragiles : application au projet de laser mégajoule et à la problématique des débris spatiaux

par Yann Michel

Thèse de doctorat en Génie mécanique

Sous la direction de Jean-Jacques Barrau.

Soutenue en 2007

à Toulouse 3 .


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  • Résumé

    Les propriétés de transparence des verres les rendent souvent indispensables pour des systèmes optiques, mais leur incapacité à subir de grandes déformations les rend spécialement sensibles aux impacts à grande vitesse. L'objectif de cette thèse est de caractériser et de modéliser les dommages et l'éjection de matière induits par ces impacts sur des cibles minces monolithiques (EPA LMJ) ou multicouches (cellules solaires). Une partie importante de ce travail est consacrée à la caractérisation expérimentale du comportement sous choc de la silice fondue et des dommages subis par des cibles minces de verre sous impacts tridimensionnels (VProj £ 3. 5km/s). L'expertise de ces cibles et les méthodes originales de collecte et de caractérisation dynamique de la matière éjectée ont permis de mieux comprendre les mécanismes intervenant lors d'impacts à grandes vitesse sur des verres. Cette partie aboutit à la réalisation de développements enrichissant le modèle de comportement dérivé par Johnson & Holmquist et implémenté dans le code LS-DYNA. Ce modèle, couplé avec la méthode SPH, permet de reproduire les effets de fragmentation et de densification permanente sous choc. La seconde partie de ce travail présente l'utilisation des développements et des modèles numériques réalisés pour évaluer les performances balistiques, les dommages, et les caractéristiques d'éjection de matière des EPA et des cellules solaires. Les simulations numériques 3D ont permis de fixer les limites actuelles de l'outil numérique à l'intérieur desquelles ses capacités de prédiction ont été utilisées pour déterminer la durée de vie des cibles EPA pour divers projectiles.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (299 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 275-282

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2007TOU30034
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