Photomécanique : stratégies innovantes d'identification de lois de comportements mécaniques de matériaux – PHOTOFIT

La diffusion des techniques de mesure de champs cinématiques par voie optique est en train de révolutionner la mécanique expérimentale des solides. En particulier, dans le domaine de l'identification du comportement mécanique des matériaux, ces mesures rendent possible l'utilisation d'essais plus complexes menant à des champs cinématiques hétérogènes contenant plus d'information que dans les essais classiques à champs simples (traction, flexion...). Néanmoins, l'extraction de ces paramètres doit dans ce cas faire appel à des procédures inverses plus complexes et qui restent encore largement à développer. Ce type de méthodologie commence à être maîtrisé dans le cas de comportements linéaires élastiques, en isotrope voir en orthotrope, pour des matériaux homogènes. Par contre, en dehors de ce cadre, tout reste à faire. L'objectif de ce projet est de développer cette démarche dans le cas de matériaux à comportements fortement non-linéaires ou hétérogènes, cas où les méthodes classiques d'essais montrent vite leur limite (localisation, dépendance spatiale des paramètres). Ce sujet est particulièrement original au niveau international et génère actuellement beaucoup d'intérêt du point de vue scientifique. Le projet est articulé en deux phases. - 1-Développement d'outils génériques : - a. de mesures optiques en grandes transformations ou dans la masse ; - b. d'identification inverse ; - c. de conception d'essais. - 2-Application de ces outils à des problèmes particuliers : - a. comportement mécanique de laines minérales ; - b. comportement mécanique de mousses polymères ; - c. comportement mécanique en grandes transformations d'alliages métalliques (lois élasto-plastiques) ; - d. identification locale des rigidités dans une plaque composite impactées. - La démarche adoptée consiste à regrouper les compétences complémentaires des trois partenaires du projet afin de traiter l'ensemble de la chaîne d'identification, de la définition de l'essai à l'identification en passant par la mesure. Les outils génériques développés seront ensuite adaptés à des cas bien précis de caractérisation de matériaux pour lesquels les démarches classiques ne peuvent pas être utilisées, soit en raison de la localisation (mousses, laines, métaux) qui génère une hétérogénéité des champs cinématiques en cours d'essai, soit en raison d'une hétérogénéité de rigidité initiée par un endommagement local (impact, par exemple).Le degré de risque scientifique associé au projet est variable selon les items à traiter, allant d'un risque faible pour certaines tâches à un risque élevé pour d'autres (mesures de champs en volume par tomographie, lois de comportement de mousses ou de laines minérales). Les partenaires de ce projet sont bien identifiés aux niveaux national et international dans le domaine du projet et seront à même de diffuser efficacement ses résultats. Des partenariats internationaux sont également proposés sur certains aspects du projet.