Etude numérique par FFT et analyse morphologique 3D des points chauds dans les milieux granulaires

François Willot (1) , Luc Gillibert (1) , Dominique Jeulin (1)

1 CMM - Centre de Morphologie Mathématique

Ce travail s'intéresse aux réponses élastique et thermique locales d'un composite désordonné de type granulaire. Une image 3D d'un échantillon de propergol, formée de grains sphéroïdes, est segmenté grâce à des outils de morphologie mathématique, et les champs élastiques et thermiques locaux calculés à l'aide d'un outil d'homogénéisation numérique par transformées de Fourier (FFT), permettant de résoudre les équations de l'élasticité linéaire et les lois de Fourier. Même à faible contraste de propriété entre grains et matrice, c'est-à-dire pour un rapport des conductivités thermiques et des modules élastiques grains/matrice de l'ordre de deux, la microstructure granulaire dense induit des "points chauds relatifs'' : le flux thermique est élevé dans les zones situés entre grains voisins, lorsque la normale aux surfaces grains-matrice est parallèle au gradient de température macroscopique. La trace du champ de déformation présente également des points chauds moins marqués après sollicitation en compression hydrostatique.

Domaines: Physique [physics]; Mécanique [physics]; Mécanique des matériaux [physics.class-ph]; Sciences de l'ingénieur [physics]; Mécanique [physics.med-ph]; Mécanique des matériaux [physics.class-ph]

François Willot, Luc Gillibert, Dominique Jeulin. Etude numérique par FFT et analyse morphologique 3D des points chauds dans les milieux granulaires. 20ème Congrès Français de Mécanique, Aug 2011, Besançon, France. pp.574-579. ⟨hal-00878998⟩