Méthodes de calcul direct sur données pour la simulation numérique en mécanique des matériaux à comportement anélastique – D3MecA

Les simulations numériques en ingénierie et de nombreux domaines des sciences appliquées requièrent, en sus des principes de conservation fondamentaux, des relations constitutives liant les champs étudiés, par exemple déformations et contraintes en mécanique. Traditionnellement, ces relations sont dérivées de modèles constitutifs, reposant sur des hypothèses et sujets à une incertitude épistémique importante. De plus, ces modèles font intervenir des paramètres, dont l'identification peut être difficile, en particulier au travers d'expériences relativement simples comme les essais uniaxiaux. L'objectif de ce projet est donc de développer des méthodes permettant de réaliser des simulations numériques en calcul des structures, directement à partir de données (expérimentales ou issues d'échelles plus fines), éliminant ainsi la nécessité de formuler des modèles constitutifs phénoménologiques, ainsi que l'incertitude y associée. La méthodologie a été démontrée sur des matériaux élastiques, et le projet vise à étendre des travaux récents sur les comportements dépendants de l'histoire, tels l'élastoviscoplasticité ou la viscoélasticité, en surmontant le défi de la dimensionalité associée.

Une vision générale pour une approche sur données (data-driven) de l'inélasticité a été proposée par les porteurs de ce projet dans une publication récente (https://doi.org/10.1016/j.cma.2019.02.016). Les objectifs du projet sont de mettre en oeuvre et d'évaluer la méthodologie dans un cadre permettant de traiter des problèmes de type industriel : utilisation de données expérimentales réelles, bruitées et potentiellement incomplètes, géométries 3D et chargements complexes, efficacité et robustesse des solveurs, quantification des incertitudes. Un objectif supplémentaire est de mettre en place une plateforme en ligne permettant de partager la méthodologie et les données associées avec la communauté scientifique.