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

Résumé : 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.