Les structures en béton armé sont des éléments qui peuvent se fissurer sous l'action de sollicitations mécaniques diverses. Cette fissuration peut avoir des conséquences sur la durabilité de l'ouvrage ou sa capacité à maintenir sa fonction. Pour ces structures sensibles, maîtriser la fissuration est donc un enjeu majeur. L’un des outils classiquement utilisé pour y parvenir est la simulation numérique, portée par l'utilisation d’un code aux éléments finis. Dans la méthodologie de simulation, le choix de la loi de comportement pour le béton, qui relie la contrainte à la déformation, est un ingrédient clé. Il faut en particulier s'assurer que celle-ci sera capable de reproduire les phénomènes physiques visés, tout en gardant une certaine robustesse numérique. C'est dans ce cadre qu’est proposé le sujet de stage.

Il s’agira, à partir d’une base de lois de comportement d’intérêt (endommagement, plasticité, plasticité – endommagement…) de procéder à l’implémentation de lois bien choisies en s’appuyant sur le générateur de code MFront. La qualité de l’implémentation sera ensuite vérifiée sur un ensemble de cas tests représentatifs (traction, compression, chargement biaxial…) par comparaison à des solutions analytiques ou à des résultats expérimentaux de la littérature. Une attention particulière sera portée à la capitalisation des développements par la production d’une documentation associée à chaque loi et regroupant les équations constitutives, le détail de l’implémentation et les résultats de vérification/validation. L’objectif sera ainsi de contribuer à l’élaboration d’un « guide méthodologique » autour des lois de comportement pour le béton.

Le stage se déroulera en plusieurs étapes incluant la prise en main du générateur de code MFront et du code éléments finis Cast3M, qui viendra en support de la vérification. L’implémentation, la vérification puis la validation des lois développés pourront être ensuite engagées, jusqu’à la production de la documentation associée.

Etudiant M2 Recherche ou école d'ingénieur