Interactions onde/matière pour surfaces rugueuses et hétérogènes : Application aux composites unidirectionnels.

Wave/Matter Interactions for Rough and Heterogeneous surfaces: Application to Unidirectional Composites.

• Auteur / Autrice : Mabel Palacios suarez
• Direction : Anais Barasinski, Elias Cueto
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Physique des polymères
• Date : Inscription en doctorat le 01/09/2021
• Etablissement(s) : Pau en cotutelle avec Université de Saragosse (UNIZAR)
• Ecole(s) doctorale(s) : Sciences Exactes et leurs Applications
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut des sciences analytiques et de Physico-chimie pour l'Environnement et les Matériaux

Mots clés

Mots clés libres

Surfaces rugueuses

Surfaces hétérogènes

Composites unidirectionnels

Interactions onde/matière

Science des données

Wave/Matter Interactions

Unidirectional Composites

Rough and Heterogeneous surfaces

Data science

Data driven model

Résumé

Le développement de matériaux composites thermoplastiques et leur traitement est un défi pour les années à venir, ils offrent un rapport incroyable de performance mécanique sur la densité, de plus ils peuvent très facilement être dotés de propriétés particulières, de fonctionnalités multiples, et même de propriétés de gradient dans un large éventail de domaines, ainsi que d'offrir la possibilité d'être recyclés. Tous ces aspects font des matériaux composites thermoplastiques les matériaux de demain. Cependant aujourd'hui, bien que les applications utilisant ces matériaux soient de plus en plus nombreuses, elles ne sont pas à la hauteur de ce à quoi on pouvait s'attendre, ni en quantité ni en qualité, avec des taux de production souvent limités. De plus, les applications proposées sont assez spécifiques et il semble assez difficile d'adapter une production existante à un autre matériau. Les origines peuvent être résumées en: (i) le coût, (ii) la difficulté de la mise en œuvre. Il est par exemple difficile d'organiser une production sur mesure tout en maîtrisant les coûts. Comme il est difficile de maîtriser une production qui concentre exceptionnellement une physique très variée, à plusieurs échelles, ce qui peut avoir des impacts dramatiques sur la qualité des pièces. De plus, à toutes les échelles du produit et à toutes les étapes de la mise en œuvre, l'incertitude sur la qualité du matériau, de la pièce et du processus est omniprésente. Toutes ces sources s'additionnent et alimentent la difficulté de la mise en œuvre. Ces travaux visent à : 1 – Conception d'un dispositif expérimental pour étudier les interactions entre les différentes ondes lumineuses et les matériaux composites unidirectionnels 2 – Proposer une modélisation des interactions basée sur l'analyse pilotée par les données.

The development of thermoplastic composite materials and their processing is a challenge for the years to come, they offer an incredible ratio mechanical performance on density, moreover they can very easily be endowed with particular properties, multiple functionalities, and even gradient properties in a wide range of areas, as well offer the possibility of being recycled. All these aspects make for sure thermoplastic composite materials the materials of tomorrow. However today, although applications using these materials are more and more numerous, they are not up to what could be expected, neither in quantity nor quality, with production rates that are often limited. In addition, the proposed applications are quite specific and it seems rather difficult to adapt an existing production to another material. The origins may be summarized in: (i) the cost, (ii) the difficulty of implementation. It is for example, difficult to organize a customized production while controlling costs. As it is difficult to master a production that unusually concentrates very varied physics, at multiple scales, which can have dramatic impacts on the quality of the parts. Moreover, at all scales of the product and at all stages of implementation, the uncertainty about the quality of the material, the part and the process is omnipresent. All these sources add up and feed the difficulty of implementation. This work aims at: 1 – Designing an experimental device to study the interactions between different light wave and unidirectional composite material 2 – Proposing a modeling of the interactions based on data driven analysis.