Composition du groupe

L'équipe est constituée de :

• Zhi-Qiang FENG (feng@ufrst.univ-evry.fr) Professeur et responsable du thème
• Jean Michel CROS (cros@ufrst.univ-evry.fr) Professeur
• Madiha BOUAFIA (bouafia@ufrst.univ-evry.fr) Maître de Conférences
• Christine MECHAIN-RENAUD (renaud@ufrtst.univ-evry.fr) Maître de Conférences
• Gérard PORCHER (porcher@ufrst.univ-evry.fr) Maître de Conférences
• Gaëtan HELLO (hello@ufrst.univ-evry.fr) Maître de Conférences
• Pierre JOLI (joli@ufrst.univ-evry.fr) Maître de Conférences

Les activités du thème MDS sont articulées autour de la modélisation numérique en mécanique, linéaire ou non linéaire, statique ou dynamique. La plupart des travaux sont réalisés dans le cadre de collaborations avec d’autres laboratoires ou des industriels.

La modélisation de la dynamique non linéaire des structures et systèmes multi-corps présente encore de nombreuses difficultés. Celles-ci proviennent des multiples non-linéarités mécaniques telles que :

• les non-linéarités matérielles dues à la loi de comportement du solide. Le plus souvent, cette loi peut s'exprimer sous la forme d'équations différentielles non-linéaires du premier ordre ;
• les non-linéarités géométriques qui se manifestent dans les problèmes des grands déplacements, des grandes rotations et des grandes déformations;
• les non-linéarités liées à l'évolution des conditions aux limites. Ce type de non-linéarité apparaît en particulier dans les problèmes de contact et de frottement entre solides. Ces phénomènes sont décrits par des inéquations et des opérations de projection;
• les non-linéarités liées aux instabilités du comportement qui se présentent dans l'analyse des problèmes dynamiques.

Par conséquent, des difficultés numériques se manifestent à plusieurs niveaux, en particulier lors :

• de la résolution des équations non linéaires d'équilibre;
• de l'intégration des lois de comportement;
• de la résolution des inéquations non linéaires de contact et de frottement couplées avec les équations d'équilibre;
• du couplage des techniques itératives de résolution des systèmes non linéaires avec des techniques d'intégration dans le temps.

Dans ce cadre, plusieurs sujets ont été abordés :

• Modélisation de l’impact entre corps déformables :

Nous avons proposé une extension de la méthode du bi-potentiel à l’analyse des problèmes d’impact en présence de grandes déformations. Divers algorithmes d’intégration numérique (premier ordre ou second ordre, implicite ou explicite) ont été développés pour résoudre efficacement le système d’équations différentielles du mouvement dynamique. Ces méthodes ont été implantées dans notre propre code FER/Impact (méthode des éléments finis) et testées sur de nombreux exemples.

• Modélisation en nanomécanique et en science des matériaux :

L’objectif de ce travail est d’aborder la simulation numérique multi-échelles en nanomécanique. En particulier, il s’agit d’effectuer un couplage entre l’approche de la dynamique moléculaire et la méthode des éléments finis. Dans un premier temps, nous avons étudié la nanoindentation avec des validations expérimentales. Par la suite, cette méthodologie est appliquée aux problèmes de calcul des structures et plus généralement en nanosciences et nanotechnologies.

• Modélisation en génie civil :

- Identification des propriétés mécaniques des chaussées par des mesures non-destructives (Masse Tombante).

- Études expérimentales et numériques de l’endommagement en fatigue d’éléments de fixation précontraints.

• Modélisation en biomécanique :

- Modélisation de la mobilité des organes pelviens.

- Développement d’un nouveau modèle hyperélastique anisotrope.
- Modélisation et simulation mécanique d’un implant dentaire.

Une gamme de logiciels (FER system) pour la modélisation numérique en mécanique linéaire ou non linéaire, par la méthode des éléments finis, est développée au laboratoire. Ces logiciels sont écrits en C++ et utilisent pleinement le concept de programmation objet. Ils combinent une interface utilisateur conviviale, avec menus déroulants, et la librairie OpenGL pour la représentation des résultats. Pour en savoir plus, suivez ce lien.

• Présentation de FER/VIEW
• télécharger la version de démonstration FER/VIEW (sans licence)
• Télécharger la version FER/VIEW éducation-recherche (avec licence)

La directive 'SORTIR' du code de calculs CAST3M a été adaptée afin de récupérer des maillages et/ou des résultats de calculs compatibles avec le programme de post-traitement FERVIEW. Ce dernier complète, de façon intéressante, les possibilités déjà disponibles dans CAST3M. Vous pouvez récupérer les fichiers permettant ce transfert :

• cas2fer.zip