Thèse soutenue

Un formalisme espace-temps pour les applications thermomécaniques
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Auteur / Autrice : Roula Al Nahas
Direction : Alexandre CharlesBenoît Panicaud
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Matériaux, Mécanique , Optique et Nanotechnologie
Date : Soutenance le 07/01/2021
Etablissement(s) : Troyes
Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Sciences pour l'Ingénieur (Troyes, Aube)
Partenaire(s) de recherche :  : Grand Est - FEDER (Fonds européen de développement régional) - Union européenne
Laboratoire : Institut Charles Delaunay / ICD
Jury : Président / Présidente : Aziz Hamdouni
Examinateurs / Examinatrices : Alexandre Charles, Benoît Panicaud, Aziz Hamdouni, Géry De Saxcé, Rodrigue Desmorat, Christelle Combescure, Johann Petit, Arjen Roos
Rapporteurs / Rapporteuses : Géry De Saxcé, Rodrigue Desmorat

Résumé

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La modélisation du comportement thermomécanique des grandes déformations est un sujet de recherche de grand intérêt. L'objectivité des modèles est mise en question. Cette étude évalue l'approche de modélisation en espace-temps comme un moyen de construire des modèles thermomécaniques respectant à la fois les principes de covariance et de causalité ainsi que les lois de la thermodynamique. Plusieurs modèles sont proposés dans le cadre de l'espace-temps et ensuite comparés aux modèles existants : la conduction thermique et le comportement thermo-hyperélastique des matériaux sont discutés. Des simulations numériques ont ensuite été réalisées. La comparaison des modèles relativistes avec les modèles Newtoniens classiques faite à la limite non relativiste montre la compatibilité de leurs résultats. Des applications dans le but de la modélisation de la conduction thermique dans les ailettes de refroidissement, l'auto-échauffement survenant lors des essais de fatigue et le comportement d'un bilame montrent que l'utilisation de l'approche relativiste permet de prédire les comportements des matériaux. Nous suggérons également l'utilisation de cette approche pour modéliser le processus de flexion des tubes, des résultats préliminaires sont donnés en annexe. Étant donné que cette approche s'avère avantageuse pour les applications proposées, il serait intéressant que des recherches supplémentaires couvrent différents comportements des matériaux, comme la plasticité à titre d'exemple.