Ingénierie des matériaux

DIG002 - Ingénierie des matériaux

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OBJECTIF
La formation permet une compréhension approfondie des matériaux composites. Basé sur une modélisation multi-échelle, il est possible d’investiguer les mécanismes microscopiques qui affectent les propriétés macroscopiques du matériau. Des matériaux sont évalués virtuellement pour identifier les candidats répondant aux critères définis. Deux méthodes d’homogénéisation seront présentées : les méthodes d’homogénéisation par champs moyen et les méthodes d’homogénéisation par éléments finis. La première méthode permettant d’avoir une prédiction extrêmement rapide et précise des performances du composite. La seconde permettant d’avoir une analyse très fine du comportement du composite et du lien avec la microstructure. Ces deux approches sont complémentaires et vous permettront de comprendre en détail le comment extraire le maximum de performance de votre matériau composite.

PARTICIPANT
Tout ingénieur matériaux souhaitant en apprendre plus sur la modélisation et la prédiction du comportement des matériaux composites. Tout manager impliqué dans la modélisation de pièces et la réduction des coûts.

Durée: 
2 jours
Prérequis: 
Connaissances théoriques élémentaires sur la modélisation du comportement des matériaux (élasticité, élasto-plasticité) conseillées
Programme: 

1er jour:

  • Introduction à Digimat, la plateforme et l’interface utilisateur.
  • Digimat-MF : prédiction et analyse du comportement du composite par les méthodes d’homogénisation par champs moyen.
    • Théorie sur l’homogénéisation par champs moyens.
    • Définition d’un composite renforcé avec des fibres courtes ou continues, des tissés.
    • Analyse mécanique, thermo-mécanique, électrique et thermique
    • Mécanismes des critères de rupture dans l’approche multi-échelle.
    • Etude de sensibilité des performances du composite à différents paramètres.
  • Digimat-MX : gestion de vos matériaux Digimat et calibration d’un modèle matériau anisotrope
    • Gestion de la base de données matériaux :
      • import et export de données.
      • Sécurité, accès utilisateurs, encryption
      • Lien avec les fournisseurs matériaux.
    • Calibration par identification inverse d’un materiau multi-echelle Digimat à partir des propriétés du composite.

2ème jour:

  • Digimat-FE : prédiction et analyse du comportement du composite par les méthodes d’homogénisation par éléments finis.
    • Théorie sur l’homogénisation par éléments finis.
    • Définition de la microstructure d’un composite renforcé avec des fibres courtes, continues, tissés, mousse, composite métallique, ...
    • Définition des conditions aux frontières sur le RVE et maillage du RVE
    • Sélection du solveur : élement finis ou FFT.
    • Résolution du problème élément finis.
    • Post-traitement des résultats pour en extraire le comportement du composite.
  • Digimat-VA : prédiction et analyse du comportement de composites laminés (tissés et unidirectionnel) en raideur et résistance.
    • Calibration d’un matériau avec critère de rupture et endommagement progressif à partir de données lamina.
    • Définition d’une matrice de tests virtuelle.
    • Analyses paramétriques et introduction de variabilités des constituants, des procédés, des post-traitements.
    • Calcul d’admissibles virtuels.
    • Effet de défauts sur les performances du composite.