Contributions à la modélisation multiéchelle des dommages quasi fragiles dans des matériaux hétérogènes

Contributions to multiscale modelling of quasi-brittle damage in heterogeneous materials

• Auteur / Autrice : Thi Hai Nhu Nguyen
• Direction : Julien Yvonnet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique
• Date : Soutenance le 19/04/2019
• Etablissement(s) : Paris Est
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences, Ingénierie et Environnement (Champs-sur-Marne, Seine-et-Marne ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Modélisation et simulation multi échelle (Marne-la-Vallée) - Laboratoire Modélisation et simulation multi échelle (Marne-la-Vallée)
• Jury : Président / Présidente : Pierre-Olivier Bouchard
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Pierre-Olivier Bouchard, Ludovic Noels, Djimédo Kondo
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Ludovic Noels, Djimédo Kondo

Mots clés

Mots clés contrôlés

Rupture, Mécanique de la

Anisotropie

Microstructure (physique)

Milieux hétérogènes (physique)

Modélisation des données (informatique)

Mots clés libres

Micro-Multiscale modeling

Microcracks

Modélisation multi-Échelle

Quasi-Brittle damage

Brittle fracture

Phase field method

Multiscale modeling

Nonlocal damage

Homogenization

Résumé

739/5000 L'objectif de la thèse est de proposer des méthodes de modélisation basées sur des approches multi-échelles et des méthodes numériques avancées pour la propagation des fissures afin de modéliser l'endommagement de matériaux hétérogènes quasi-fragiles. Une première partie est consacrée à la construction de modèles de propagation continue de fissures associés à des modèles hétérogènes en identifiant un modèle de champ de phase pour la propagation de fissures. Une seconde partie vise à construire directement la réponse numérique du modèle homogénéisé en utilisant une méthode multiniveau basée sur la méthode du champ de phase. Les techniques développées dans le cadre des travaux de thèse actuels peuvent être appliquées à des matériaux cimentaires tels que le plâtre, le béton ou les roches, ainsi qu’à des matériaux hétérogènes plus périodiques tels que des structures en treillis imprimées en 3D

The objective of thesis is propose modeling methodologies based on multiscale approaches and advanced numerical methods for crack propagation to model the damage in heterogeneous quasi-brittle materials. A first part is devoted to constructing continuous crack propagation models associated to heterogeneous models by identification of a phase field model for crack propagation. A second part aims at constructing directly the numerical response of the homogenized model using a multilevel method based on the phase field method. The techniques developed in the present PhD works can be applied to cementious materials like plaster, concrete or rocks, as well as more periodic heterogeneous materials such as 3D printed lattice structures