Afin de comprendre et quantifier les effets de la microstructure des
matériaux sur leurs propriétés physiques, une première étape consiste à modéliser
des éléments de volume représentatifs des matériaux considérés (propriétés
physiques, forme et distribution spatiale des constituants) à partir de
caractérisations expérimentales (examen microscope sur coupes 2D, tomographie).
On peut alors simuler l’effet de la microstructure sur les réponses thermiques
ou mécaniques de ces éléments de volume (voir illustration jointe dans le cas
de propriétés thermiques). En complément de ces calculs à « champ
complets », nous développons également des approches par homogénéisation
semi-analytiques afin de déterminer des lois de comportement (loi de
conductivité thermique, loi de fluage, …) dépendant des paramètres
microstructuraux. La connaissance des lois de comportement est utilisée pour la
simulation du comportement des éléments combustibles à l’échelle macroscopique.
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Effet de la répartition spatiale de fissures affectant un solide sur la
conduction de chaleur : cartes de flux thermique pour une répartition
homogène (gauche) ou localisée aux joints de grains (centre) à comparer au
milieu réel (coupe 2D, droite)
@Thèse Joane MEYNARD (2019) en collaboration
avec le laboratoire Navier. |