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KODJO Jêrome

Doctorant

Equipe MECA

 

Localisation géographique : Plateau C-4, bâtiment Lavoisier, UPEM

Tél :

Email : kossi-mensah.kodjo@u-pem.fr

 

Sujet de thèse : Modélisation multi échelle du comportement thermomécanique et de l’endommagement des bétons incluant des matériaux à changement de phase micro encapsulés.

 

Résumé du projet de thèse : La thèse vise à modéliser le comportement thermomécanique des matériaux de type béton contenant des capsules de Matériaux à Changement de Phase (la paraffine). Les objectifs sont :

(1) modéliser les cycles de changement de phase et leurs couplages avec la mécanique à l’échelle des inclusions-PCM ;

(2) modéliser un possible endommagement par microfissuration à cette échelle au cours des cycles thermiques ;

(3) prédire le comportement effectif thermomécanique du matériau en vue de calculs de structures.

La thèse sera majoritairement centrée sur les aspects modélisation et développement d’outils de simulation numériques, mais pourra comporter une partie expérimentale. Des mesures thermiques et mécaniques couplées à une méthode inverse permettront d’identifier les modèles de comportement locaux au niveau microstructural, en vue de la conception et du dimensionnement de systèmes industrialisables. Pour cela, les travaux de cette thèse consistent à développer des outils de modélisation et de simulation numérique pour l’étude des cycles de changement de phase à l’échelle des inclusions en Matériaux à Changement de Phase (MCP). En plus, il s'agit de proposer des modélisations de l’endommagement à l’échelle des hétérogénéités par microfissuration en prenant en compte les couplages thermomécaniques et la présence de paraffine sous formes solides et liquides. Ensuite, on a le développement des méthodes d’homogénéisation pour prédire le comportement thermo-mécanique endommageable du matériau ou des procédures d’identifications de modèles macroscopique à l’échelle de la structure, en vue de réaliser des simulations à ces échelles, incluant les cycles thermiques et d’endommagement par microfissuration. Enfin, on a la caractérisation physique des échantillons par différentes techniques telles que : détection des défauts par une Caméra IR, SEM, DSC...

Résumé du projet de thèse en anglais : This thesis work aims to model the thermomechanical behavior of concrete containing capsules made of Phase Change Materials (paraffin). The objectives are:

(1) modeling the phase change cycles and their interactions with the mechanical at PCM-inclusions' scale;

(2) model possible damage by microcracks on this scale during thermal cycles;

(3) predict the average thermomechanical behavior of the material for structural calculations.

The thesis will be mainly focused on modeling aspects and development of numerical simulation tools, but may include an experimental part. Thermal and mechanical measures coupled with an inverse method will identify local model of behavior at the microstructural scale, for the design and the dimensioning of industrializable systems. For this, the works of this thesis on the development of modeling and numerical simulation tools for the study of phase change cycles at PCM-inclusions's scale. In addition, it is to provide modeling of the damage by microcracking, at the level of heterogeneities by taking into account the thermomechanical couplings and the presence of paraffin in solid and liquid forms. Then we have the development of homogenization methods for predicting the thermo-mechanical behavior of the material endommageable; or procedures of macroscopic models identifications at the structure's scale, to perform simulations at these scales, including thermal cycles and damage by microcracking. Finally, it is to carry out the physical characterization of samples by different techniques such as fault detection by an IR camera, SEM, DSC.

 

Directeurs de thèse : J. YVONNET, K. SAB (ENPC, Navier)

Autres encadrants : M. KARKRI (UPEC, CERTES)

Source de financement : Labex MMCD