Analyse de la fatigue, homogénéisation et optimisation de structures architecturées en titane obtenues par fabrication additive

par Boning Yu

Projet de thèse en Matériaux, mécanique, structures

Sous la direction de Yu ming Li et de Boussad Abbes.

Thèses en préparation à Reims en cotutelle avec Shenyang Uniiversity of Technology , dans le cadre de Ecole doctorale Sciences du Numérique et de lu2019Ingénieur , en partenariat avec MAtériaux et Ingénierie Mécanique (laboratoire) depuis le 01-09-2019 .


  • Résumé

    Le sujet de thèse concerne le développement d'un outil numérique afin d'analyser et d'optimiser les propriétés mécaniques et de la fatigue d'une structure architecturée d'un implant médical poreux obtenu par la fabrication additive. Pour ce réaliser, les aspects scientifiques suivants sont concernés : Développement d'un modèle analytique d'homogénéisation de structure architecturée et l'intégration dans l'Abaqus pour l'analyse de comportement mécanique de l'implant. Essai expérimental de la fatigue d'une éprouvette afin d'obtenir la courbe S-N du matériau et étude expérimental de la fatigue d'un implant conçu. Développement d'un outil numérique qui couple Abaqus, FE-Safe et ModeFRONTIER pour obtenir les paramètres optimaux de la structure architecturé de l'implant. Utilisation des technologies de fabrication additive pour réaliser l'implant conçu d'une structure architecturée complexe et optimale.

  • Titre traduit

    Analysis of the fatigue, homogenization and optimization of the architectural structures in titanium obtained by additive manufacturing


  • Résumé

    The subject of the thesis concerns the development of a digital tool to analyze and optimize the mechanical and fatigue properties of an architectural structure of a porous medical implant obtained by additive manufacturing. To fulfill this objective, the following scientific aspects are concerned: Development of an analytical homogenization model of architectural structure and integration in the software Abaqus for the mechanical behavior analysis of the implant. Experimental test of the fatigue of a specimen in order to obtain the S-N curve of the material and experimental study of the fatigue of a designed implant. Development of a digital tool that couples Abaqus, FE-Safe and ModeFRONTIER in order to obtain the optimal parameters of the architectural structure of the implant. Utilization of additive manufacturing technologies to obtain the designed implant with a complex and optimal architectural structure.