Reconstruction stochastique 3D d'un matériau céramique poreux à partir d'images expérimentales et évaluation de sa conductivité thermique et de sa perméabilité

par Mohamed-Raed Arab

Thèse de doctorat en Matériaux et procédés. Céramiques et traitements de surfaces

Sous la direction de Soumia Addakiri.

Soutenue en 2010

à Limoges , en partenariat avec Université de Limoges. Faculté des sciences et techniques (autre partenaire) .


  • Résumé

    La reconstruction tridimensionnelle d’un échantillon représentatif d’un matériau céramique biphasique à partir d’une image de structure bidimensionnelle est proposée. L’algorithme préconisé est de nature stochastique fondé sur une minimisation par recuit simulé. La méthode statistique de Boltzmann sur réseau est présentée pour simuler les phénomènes de transport de matière afin d’estimer la perméabilité de l’échantillon reconstruit par un modèle BR D3Q19. La conductivité thermique « effective » du même domaine 3D est évaluée par la méthode des différences finies dans un schéma Dufort-Frankel. Les exemples étudiés montrent l’aptitude de l’outil de la reconstruction associé aux outils de simulations des phénomènes de transport de chaleur et de masse à synthétiser numériquement un matériau hétérogène ou poreux et à déterminer ses paramètres physiques.

  • Titre traduit

    3D stochastic reconstruction of porous ceramic material from its structural image and evaluation of its thermal conductivity and permeability


  • Résumé

    The three-dimensional reconstructionof a representative sample of a biphasic ceramic material from a 2D structural image is proposed. The algorithm is of stochastic nature and is based on the minimization by a simulated annealing scheme. The statistical method of Lattice Boltzmann is presentedto simulate the phenomena of mass transport in order to estimate the permeability of the sample by a model LB D3Q19. The “effective” thermal conductivity in the 3D space is evaluated by the finite difference method by a Dufort-Frankel scheme. The tests show the ability of the reconstruction tool associated with the tools for simulations of phenomena of heat and mass transfer to digitally synthesize heterogeneous or porous materials and determine its physical parameters.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (151 p. - ix)
  • Annexes : Bibliographie, 12 p.

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  • Bibliothèque : Université de Limoges (Section Sciences et Techniques). Service Commun de la documentation.
  • Disponible pour le PEB
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