Développement d'un modèle réduit d'autocontrôle de tenue mécanique d'un matériau composite.

Development of a reduced model for self-control of the mechanical performance of a composite material.

• Auteur / Autrice : Ameni Ragoubi
• Direction : Jean-Baptiste Casimir
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Mécanique des matériaux
• Date : Inscription en doctorat le 06/09/2021
• Etablissement(s) : université Paris-Saclay
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences Mécaniques et Energétiques, Matériaux et Géosciences
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : QUARTZ (ECS, L@RIS, LISMMA)
• Partenaire(s) de recherche : référent : Ecole Normale Supérieure Paris-Saclay

Mots clés

Mots clés libres

Composites intelliegnts

Shm

Jumeau numérique

Intégration de capteurs

Simulation numérique

Shm

Smart composite

Digital twin

Sensor integration

Material modeling

Résumé

On se propose d'étudier et de développer une méthodologie s'appuyant sur un jumeau numérique afin d'estimer les propriétés mécaniques et la durée de vie d'un matériau composite en temps réel. L'objectif est de prédire si une pièce composite est encore opérationnelle après un choc et/ou un crash ou quantifier le niveau des performances mécaniques après l'impact. La méthodologie employée repose sur l'association des données issues des capteurs intégrés dans le produit avec un modèle de simulation numérique afin de suivre la santé du matériau au cours de son cycle de vie. La combinaison des deux permet de satisfaire les hypothèses faites par la modélisation et de réduire le coût instrumental en se limitant au juste nécessaire. Ce jumeau digital permet d'aller plus loin dans l'interprétation des données et offre un suivi global du produit. Il s'agit d'un projet sur les thématiques de la modélisation dynamique des structures composites (l'impact et choc), de la durabilité et de l'endommagement. Les travaux seront initiés à l'échelle de l'éprouvette, puis sur l'un des démonstrateurs d'IPC, Centre Technique de la Plasturgie et des Composites.

We propose to study and develop a methodology based on a numerical twin in order to estimate the mechanical properties and the lifetime of a composite material in real time. The objective is to predict if a composite part is still operational after an impact and/or a crash or to quantify the level of mechanical performance after the impact. The methodology used is based on the combination of data from sensors integrated in the product with a numerical simulation model to monitor the health of the material during its life cycle. The combination of measurement and simulation makes it possible to satisfy the hypotheses made by the modeling and to reduce the instrumental cost by limiting it to what is necessary. This digital twin makes it possible to go further in the interpretation of the data and offers a global traceability of the product quality. This project focuses on the dynamic modeling of composite structures (impact and shock), durability and damage. The work will be initiated at the scale of the test piece, then on a semi-industrial demonstrators from IPC, Industrial Technical Center for Plastic and Composite.