Mécanique des milieux divisés: fibres et poudres déformables

Les milieux divisés que nous étudions sont constitués d’assemblages de fibres ou de grains déformables, milli- ou micro-métriques, ordonnés ou désordonnés, avec ou sans cohésion, avec ou sans matrice fluide/molle environnante. Ces milieux sont caractérisés par la déformation de leurs particules (fibres ou grains) et de forts déplacements relatifs entre elles. Ces phénomènes sont étroitement liés à la géométrie et au comportement mécanique des particules elles-mêmes et de leurs contacts, et, le cas échéant, de leur matrice environnante. Nous cherchons à caractériser ces microstructures évolutives et leurs mécanismes de déformations pour mieux comprendre et modéliser le comportement mécanique fortement non-linéaire, irréversible et anisotrope des milieux qu’elles constituent.

Nous nous intéressons plus particulièrement aux matériaux et structures suivantes :

• structures fibreuses quasi-ordonnées: textiles et autres renforts fibreux techniques pour matériaux composites structuraux (e.g. structures tissées de type interlock 3D, sergés ou toiles enduites) ou pour biomatériaux (e.g. coils pour anévrismes cérébraux, endoprothèses vasculaires ou scaffolds pour ligaments)
• structures fibreuses désordonnées: matériaux fibreux biosourcés (papiers, cartons, nanopapiers), milieux fibreux auto-enchevêtrés (monofilamentaires, papiers froissés)
• gels et suspensions de fibres : Sheet Molding Compounds, suspensions de fibres flexibles en régime turbulent, gels et mousses de nanofibrilles de cellulose
• tissus biologiques : artères, cordes vocales

• milieux pulvérulents : poudres métalliques ductiles, poudres polymères biosourcées

Les champs d'applications touchent les domaines des transports (aéronautique, automobile, naval, emballage), de la santé (biomécanique vasculaire et phonatoire, biomatériaux du/pour le vivant), et de l'environnement (énergies renouvelables, génie civil, météorologie, traitements des eaux).

Ingénieurs CDD en cours

• T. Vié (2018) - Développement expérimental pour la caractérisation des poudres sur presses hydrauliques.

Post-docs en cours

• D. Kunhappan (2019) - Simulation numérique de l'écoulement de suspensions de fibres - col. 3SR / LEGI / LaMCoS

Thèses en cours

• J. Kaima (2018-2021) - Utilisation de fibres de bambou dans la conception de composites biosourcés - col. 3SR /  Univ. Chiang Maï (Thaïlande)

• H. Yousefi-Mashouf (2018-2021) - De la structure 3D et propriétés micro-mécaniques du pli vocal au design de matériaux biomimétiques - col. 3SR / GIPSA-lab

• J. Noël (2018-2021) - Mécanique des structures tissées pour la voilerie - col. 3SR / IRDL

• A. Terzolo (2017-2020) - Comportement biomécanique des plis vocaux humains - col. 3SR / GIPSA-lab

• M. Teil (2015-2019) - Simulations numériques par méthodes discrètes de la mise en forme de matériaux biosourcés à base de poudre d’amidon.

Alumni

Post-docs

• G. Molnar (2017) - From the Nanostructure and the mechanics of NanoFibrils of Cellulose to the Gel-like Rheology of Concentrated NFC Suspensions. col. 3SR /CERMAV / ILM / LaMCoS

• E. Walger (2017-2018) - Développement de bioraffineries à partir de fibres de recyclées : production d’amidon et de glucose recyclés - col. LGP2 / 3SR

• A. Regazzi  (2015) - Compression de Poudres Polymères : Application aux Composites Biosourcés

Thèses

• T. Cochereau (2015-2019) - Substituts fibreux d’oscillateurs biomécaniques laryngés - col. 3SR / GIPSA-lab / LADAF

• F. Ott (2015-2019) - Biomatériaux tricotés - col. 3SR / Texinov

• N. Sassine (2015-2018) - Etude du comportement thermo-mécanique d'un milieu granulaire et interactions milieu/réservoir - col. 3SR / ISterre / CEA

• T. Viant (2015-2018) - Vulnérabilité des systèmes propulsifs : caractérisation et modélisation du comportement de matériaux énergétiques en régime dynamique - col. Equipe RV, 3SR

• C. Cavinato (2015-2018) - Caractérisation des micro-mécanismes de déformation et de rupture de la paroi aortique - col. 3SR / SINBIOSE

• M. Gassoumi (2015-2018) - Comportement de thermoplastiques renforcés par des tissus au cours de leur thermoestampage - col. 3SR / GeM / LaMCoS

• D. Kunhappan (2014-2017) - Modélisation numérique de l’écoulement de suspensions de fibres souples en régime inertiel. col. 3SR / LaMCoS / LEGI

• T. Laurencin (2013-2017) - Étude de la rhéologie des suspensions de fibres non-newtoniennes par imagerie et simulation numérique 3D à l'échelle des fibres.

• I. Azehaf (2014-2017) - Simulation numérique et expérimentation de renforts interlocks. col. 3SR / LaMCoS

• D. Ferré-Sentis (2013-2017) - Rhéologie et microstructures des Sheet Moulding Compounds hautes performances au cours de leur mise en forme par compression. col. 3SR / LaMCoS/ Plastic Omnium

• N. Abdelmoula (2012-2016) - Comportement élasto-plastique incrémental des poudres ductiles : simulation de l'écoulement plastique par la méthode des éléments finis multi-particules

• F. Martoia (2012-2015) - Matériaux composites biosourcés à double échelle de renforts : structure, mise en forme et propriétés mécaniques

• D. Perrin (2012-2015) - Vers un outil d’aide à la décision pour le traitement des anévrismes par endochirurgie

• B. Gadot (2012-2015) - Mécanique des milieux fibreux auto-enchevêtrés: application à un alliage à mémoire de forme de type Nickel-Titan

• A. Lemercier (2011-2015) - Biomatériaux tricotés - col. 3SR / Texinov

• W. Dib (2011-2014) - Comportement mécanique de tissus à voiles, en fibres synthétiques, sous sollicitations biaxiales et déformation finie