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Les chercheurs

Théo HORCKMANS

Franche-Comté
Ingénierie

Conception d'un outil pour le calcul de la résistance à l'impact de matériaux composites

Je m’appelle Théo Horckmans. Originaire du Nord de la France, je suis venu me perdre dans la Nièvre à la sortie du lycée pour mes études grâce à ma passion pour l’automobile. Petit, je rêvais de devenir chercheur. Après un diplôme d’ingénieur dans les transports et d’un Master de recherche en mécanique, j’ai été attiré par le doctorat. J’ai donc naturellement poursuivi mes études dans le laboratoire DRIVE adossé à mon école d’ingénieur (ISAT) à Nevers. Je travaille sur la caractérisation mécanique et le dimensionnement de matériaux performants pour les transports. Entre passion et rêve d’enfant, la mécanique m’a guidé jusqu’ici...

 

Les matériaux composites, et, plus précisément, les plastiques renforcés par des fibres de carbone, sont amenés à être de plus en plus utilisés dans les transports pour leur très bon rapport performance/masse. Ils permettraient, à terme, de réduire la masse des
véhicules qui deviendraient moins gourmands en énergie. Leur consommation et leur impact environnemental serait grandement réduit. Cependant, ils peuvent être soumis à des contraintes fortes, lors de tempête de grêle par exemple. Ces impacts sur la carrosserie d’une voiture ou le fuselage d’un avion peuvent causer de lourds dégâts (voir l’incident du 24 juillet 2023 en Italie).

Il devient donc indispensable de concevoir des pièces capables de résister à ces intempéries.

Les calculs de résistance à l’impact sont réalisés numériquement à l’aide d’outils de calcul très puissant. Néanmoins, les ressources numériques (temps de calcul, espace sur la mémoire du système, etc…) utilisées sont importantes et ont un coût global très élevé sur la conception d’une pièce.

Mon travail consiste à concevoir un outil de calcul numérique efficient qui permette de réaliser des calculs dynamiques (impact) avec un rapport précision/temps de calcul important. Je dois donc simplifier les paramètres du problème tout en conservant une rigueur de calcul importante.

A posteriori, je pourrais proposer cet outil aux industriels afin de dimensionner des pièces en composite pour diverses applications dans le même objectif d’efficacité et de réduction de masse.

Objectifs

• Comprendre les mécanismes d’endommagement des matériaux composites soumis à des impacts répétés
• Permettre le dimensionnement de pièces en composite soumise à des charges importantes