Thèmes de recherche

Contexte

 

Un véhicule qui s’écrase sur une pile de pont, la chute d’un colis, le grêlon qui frappe une tuile ou une carrosserie de voiture, un oiseau percutant un pare-brise (avion, voiture), … ont tous un point commun : l’impact d’un projectile déformable sur une cible déformable. Le problème principal consiste à prévoir l’endommagement que va subir le projectile et la cible, en fonction des paramètres caractérisant cet impact : vitesse relative de choc, loi de contact entre les corps, ... Ces événements sont rarement pris en compte dans le dimensionnement des structures, compte tenu de leur caractère accidentel, de la difficulté d’évaluer la force d’interaction entre les corps.

 

Compte-tenu de ce contexte, cette équipe travaille sur les thèmes suivants :

• modélisation simplifiée de structures impactées,
• reconstruction d’efforts via des mesures indirectes,
• absorption d’énergie lors d’essais d’impact/crash.
  

 

Compétences

 

Nous travaillons actuellement sur l’élaboration de modèles simplifiés et efficaces pour simuler des impacts entre structures. Ces modèles ont pour but non seulement de réduire le coût numérique des simulations, mais aussi de mieux comprendre quels sont les paramètres qui gouvernent un impact donné. De même, comme il n’est pas facile de mesurer directement la force d’interaction entre 2 corps, nous sommes penchés sur la reconstruction de force d’interaction à l’aide de mesures indirectes (déformations)

Nous nous sommes également intéressés à des problèmes mettant en jeu de grands déplacements, de grandes déformations élastiques et plastiques et donc des lois de comportement non linéaires. En particulier, nous avons travaillé expérimentalement sur l’absorption d’énergie d’éléments de structures de véhicules (Thèse de Jérôme Bouchet-2000) : un banc d’essai spécifique a été développé (dépouillement de mesures sur un système de type ‘barres d’Hopkinson’) ce qui a permis de mieux analyser les différents éléments de structures étudiés vis-à-vis de l’absorption d’énergie (tubes multi-matériaux composite-aluminium).

L’équipe possède également des compétences d’une part pour des montages de bancs expérimentaux, l’acquisition de données,… (banc dynamique d’ensemble d’un turbo-réacteur, partenariat SNECMA et Ecole Centrale de Lyon) et d’autre part pour la modélisation numérique : comportement au flambage du réservoir cryogénique d’Ariane V (partenariat INSA Lyon, Cryospace), impact de grêlons sur tuile (partenariat UCBL-Lafarge), développement de lois de comportement non linéaires sur des éléments de coques.

 

Méthodologie

 

L’approche privilégiée par l’équipe est d’aborder le plus souvent les aspects expérimentaux, analytiques et numériques d’un même problème de manière simultanée (Thèses de Jérôme Bouchet et Pierre-Alexandre Ovigne ). Les travaux expérimentaux apportent une base de données qui permet de guider les modèles analytiques et de valider les modèles numériques.