ORIENTATIONS SCIENTIFIQUES

1. Les mesures de champs en mécanique des solides

Elles trouvent leur application aussi bien dans l'identification du comportement des matériaux que dans l'analyse des structures. Les techniques d'identification permettent d'extraire des paramètres de lois de comportement à partir de mesures de champs. Le LaMI travaille principalement sur le développement de la méthode dite des champs virtuels qui représente une alternative originale par rapport à la technique de recalage par éléments finis que l'on trouve habituellement dans la littérature. Par ailleurs, les mesures de champs sont particulièrement bien adaptées à l'analyse du comportement de structures comportant des hétérogénéités de diverses natures. Elles intègrent les techniques de reconnaissance par endoscopie pour la prévention du comportement des milieux granulaires. Pour les quatre années à venir, les objectifs concernent :
• l'utilisation des systèmes de mesure de champs cinématiques et thermiques pour l'analyse du comportement de structures renforcées à des fins de prolongations de durée de vie (collaboration AIA) ;
• l'utilisation de systèmes de mesure de champs pour l'étude du comportement de la matrice extracellulaire des tissus conjonctifs (collaboration INRA);
• l'étude expérimentale du comportement mécanique dans la zone de l'interface fibre/matrice dans les matériaux composites ;
• l'utilisation de technique d'endoscopie pour la caractérisation des sols in-situ.

2. L'analyse multi-échelle appliquée aux matériaux hiérarchisés continus ou discontinus

Elle est du type globale/locale dans les méthodes inverses d'identification des matériaux composites ou dans l'analyse locale des contraintes dans les multi-matériaux. Des essais effectués à un niveau d'échelle supérieure couplés à un modèle multi-échelle performant constituent un moyen original d'accès à des grandeurs locales difficiles voire impossibles à mesurer. Le LaMI a appliqué avec succès cette méthode sur la matrice extra-cellulaire de tissus biologiques (collaboration LaMI/INRA). Le calcul multi-échelle est aussi du type "upscale" comme dans les composites renforcés des tissus tressés (collaboration LaMI/CERN) ou de fibres végétales à paroi multi-cellulaire. Ici, l'originalité de l'approche réside dans la prise en compte de phénomènes locaux très particuliers comme des résistances thermiques ou mécaniques aux interfaces qui ont une influence significative sur le comportement macroscopique. Il intègre également l'étude des milieux granulaires en vue de proposer des éléments de caractérisation et de modélisation de leur comportement. Le développement de modèles plus performants de ces matériaux à structures complexes permettra en outre d'affiner les méthodes d'identification à partir de mesure de champs.

Ainsi, pour les quatre années à venir les objectifs concernent :
• le développement des modèles de comportement de la matrice extra-cellulaire des tissus conjonctifs (collaboration INRA) ;
• la modélisation du comportement de composite à matrice organique renforcée par des fibres végétales ;
• l'amélioration des méthodes de caractérisation et de modélisation des sols et des milieux granulaires.