ENSTA Bretagne : Modélisation avancée des matériaux -  simulation d'essai de traction sur éprouvette de matériau composite à 3 couches

Exemples de projets (PFE) en modélisation avancée des matériaux et structures

Pendant plusieurs mois, les élèves-ingénieurs ENSTA Bretagne réalisent une mission en entreprise ou en organisme de recherche. Ce stage de fin d’études vient conclure leur formation. Il donne lieu à la rédaction d’un mémoire et à une soutenance.

Des exemples de mémoires de fin d'études réalisés par les élèves-ingénieurs en "Modélisation avancée des matériaux et structures" sont présentés ci-dessous.

Quelques exemples
Simulation numérique d'un procédé de tendage de tôles minces

Stage de fin d'études réalisé à DASSAULT Aviation par Camille V., Formation d'ingénieur, Promotion 2019.

Extrait du mémoire : 
“Le tendage est un procédé de mise en forme des tôles métalliques de grandes dimensions pour l’industrie aéronautique, telles que les panneaux de fuselage et de voilure. Pour ce type d’application, le matériau couramment employé est l’alliage d’aluminium 2024, auquel on fait subir des traitements de recuit pour augmenter sa ductilité. Lorsque les efforts appliqués par l’outil sont relâchés après la mise en forme, le retour élastique survient et affecte la précision dimensionnelle de la pièce. Ainsi, l’objectif de ce travail effectué au Centre de Développement Exploratoire de Dassault Aviation est de prédire et de minimiser ce phénomène par simulation numérique. Or, cela nécessite de connaître le comportement mécanique du matériau afin de l’implémenter dans le code de calcul. Il convient donc de proposer une loi de comportement de l’alliage d’aluminium 2024, à l’état de recuit, et d’optimiser numériquement les paramètres du procédé de tendage, en prenant pour exemple une nourrice, une pièce du réservoir, afin de minimiser le retour élastique."

Simulation du comportement d'une structure en béton armé soumise à l'impact de différents missiles

Stage de fin d'études réalisé à ATR ingénierie par Baptiste H., Formation d'ingénieur, Promotion 2019.

Extrait du mémoire : 
“Ce stage effectué au sein d’ATR Ingénierie s’inscrit dans le cadre du benchmark international IRIS lancé en 2010 par l’Agence de l’Energie Nucléaire. L’objectif de ce benchmark est d’évaluer la fiabilité des prédictions des outils de simulation et les méthodes de dimensionnement concernant la résistance des murs en béton armé soumis à des impacts de missiles.”

Analyses élastoplastiques de déformation progressive sur les tuyauteries primaires

Stage de fin d'études réalisé chez Fratatome par Bruna D., Formation d'ingénieur, Promotion 2018.

Extrait du mémoire : 
“Ce stage, réalisé chez Framatome, a pour but d’étudier les différentes méthodes de calcul de déformations progressives à l’aide de modèles élastoplastiques cycliques afin d’en améliorer la maîtrise et d’en envisager des applications industrielles. Ce rapport est le bilan de 6 mois de travail. Après une étude bibliographique permettant principalement le choix des deux lois de comportement utilisées dans ce rapport, deux cas d’études sont envisagés afin d’appliquer et de valider la méthode. Une simulation numérique, sous SYSTUS, sur une éprouvette (essai COTHAA), permet de montrer que les lois choisis mènent à la déformation progressive. La deuxième étude est le cas industriel, le piquage LEP/BC. L’implémentation de la méthode élastoplastique dans ce cas ne conduit pas la déformation progressive du piquage.”

Etude de la tenue en fatigue des stratifiés d'unidirectionnels : d'une approche industrielle par critère de contraintes vers une approche par critère énergétique

Stage de fin d'études réalisé chez SAFRAN par Kilian D., Formation d'ingénieur, Promotion 2020.

Extrait du mémoire : 
"Afin de prévoir la rupture d’un stratifié, que ce soit lors d’un essai de statique ou de fatigue, il est nécessaire de comprendre les mécanismes qui entrent en jeu. D’après les résultats du World-Wide Failure Exercise, c’est une approche progressive de la rupture par critères de contraintes détaillant la rupture de chaque pli jusqu’à l’obtention de la rupture complète du stratifié qui est la plus pertinente. En statique, l’approche utilisée les critères de rupture de Hashin car ils prennent en compte les différents modes de rupture qui sont indispensables à une prévision correcte. En fatigue, trois nombres de cycles à rupture sont calculés pour chaque pli à partir des trois contraintes locales, et le mode de rupture considéré pour chaque pli est celui associé à la contrainte donnant le nombre de cycles à rupture est le plus faible. Les nombres de cycles à rupture sont déterminées à l’aide des courbes de Wöhler de plis UD à 0°, 45° et 90° et de diagramme d’iso-durée de vie aussi appelés diagramme de Goodman."