Depuis 2019, l’association Mécamat décerne un prix à un.e jeune chercheu.r.se pour le meilleur poster présenté lors de son colloque annuel.
Cette année le Prix du poster Mécamat 2022 “Emilie du Châtelet” a été décerné à l’unanimité à Audrey Somera, doctorante en 3ème année au GeM sous la direction de Julien Réthoré (Directeur de Recherche CNRS au GeM), Martin Poncelet (LPMS) et Nicolas Auffray (MSME), pour ses travaux sur les matériaux architecturés quasi-périodiques.
Consulter le poster Identification of Cosserat elastic overall media of quasi-periodic lattices et le résumé de ses travaux.
Pour répondre aux exigences environnementales et industrielles, on a besoin de matériaux ayant à la fois de bonnes performances mécaniques, tout en étant le plus léger possible. Les matériaux « classiques » étudiés et améliorés depuis des d’années, ne permettent plus aujourd’hui de repousser significativement ces limites. Grâce au développement de nouvelles méthodes de fabrications, comme la fabrication additive, les chercheurs et ingénieurs tentent de trouver de meilleurs compromis propriétés mécaniques/masse en contrôlant la répartition de la matière. Ces matériaux ayant plusieurs échelles d’organisation de la matière sont appelés « matériaux architecturés ». Ma thèse se concentre sur des structures poreuses constituées d’un ensemble de poutre. Il en existe plusieurs types : les réseaux aléatoires, comme les mousses, les réseaux périodiques comme les nids d’abeilles et des catégories intermédiaires comme les structures pseudo-périodiques et quasi-périodiques.
J’étudie plus particulièrement ces dernières car elles combinent les avantages des autres catégories :
– Elles sont déterministes, c’est-à-dire que sa génération ne repose pas sur un tirage aléatoire, on obtiendra toujours le même motif et donc l’étude de son comportement ne nécessite pas d’analyse statistique ;
– Elles paraissent localement désordonnées ce qui permet d’avoir globalement un comportement mécanique dit isotrope et une meilleure résistance à la rupture que les structures périodiques.
Si on veut pouvoir démocratiser leur utilisation, il faut être capable de caractériser leur comportement mécanique, c’est-à-dire l’analyser, le comprendre et pouvoir le simuler. Le but de ma thèse est donc de concevoir un banc d’essai permettant de réaliser cette caractérisation. J’étudie plusieurs motifs car ils influencent les mécanismes de déformations de la pièce, et donc son comportement global.
Le travail présenté sur ce poster consiste à identifier le matériau homogène apparent de différentes structures quasi-périodiques : on cherche à trouver des matériaux pleins fictifs ayant le même comportement macroscopique que les réseaux considérés. Ces matériaux fictifs doivent permettre de faciliter le travail de conception, notamment en facilitant la procédure de dimensionnement utilisant des simulations numériques et en diminuant les temps de calcul par rapport à ceux nécessaire pour prendre en compte tous les détails du réseau. Deux types de modèles sont considérés pour savoir lequel est le mieux adapté. Il s’agit d’une étude préliminaire numérique, les vraies expériences sont en cours de préparation.
Audrey Somera, doctorante au GeM
