Hybride Bois Aluminium

Hybride-BoisAlu

Modélisation et caractérisation de la tenue au crash de structures absorbantes en bois confiné : application aux glissières de sécurité des ponts routiers.

Le sujet de thèse proposé concerne le développement et l’évaluation d’un outil de simulation numérique destiné à la conception de structures hybrides en bois-aluminium sous sollicitation de choc. L’application principale visée concerne de nouvelles glissières de sécurité pour ponts routiers. La thèse est réalisée en cotutelle avec l’université Laval au Québec.

Le bois est connu pour ses grandes capacités d’absorption durant un choc et l’aluminium sert non seulement à maitriser la déformation du bois en améliorant/réduisant les modes de rupture fragile du bois, mais surtout à le protéger contre les intempéries. L’établissement de lois analytiques décrivant l’évolution de nombreux paramètres critiques en fonction de la vitesse de déformation est un enjeu majeur de la simulation numérique, notamment si on intègre l’influence des restrictions latérales sur la réponse de diverses essences de bois densifiés ou non.

Le premier objectif concerne le volet fondamental qui consiste à mettre au point et tester une nouvelle méthode de modélisation des structures hybrides en bois confiné, qui repose sur des modèles éléments finis de type volume-coque. Il s’agit de démontrer sa pertinence et son applicabilité pour les structures en bois confiné et hybrides soumises au crash. Des campagnes expérimentales ont été menées pour développer un modèle de comportement permettant la simulation numérique. Des corrélations calculs/essais ont permis de valider la méthodologie pour des goujons hybrides. Cela a conduit à une méthodologie directement exploitable par des industriels pour aider à la conception de nouvelles glissières de sécurité en bois confiné.

Le second objectif concerne un volet applicatif visant à valider un nouveau concept innovant et performant utilisant des matériaux locaux et légers à fort potentiel de disponibilité et de valorisation. Cette méthodologie de modélisation doit à la fois fournir des résultats cohérents au regard des observations expérimentales en des temps raisonnables de simulation, y compris dans un contexte d’optimisation. La dernière année de thèse doit permettre la validation sur une conception de glissière de sécurité hybride plus performante que les solutions existantes et répondant aux normes canadiennes.

Département(s) Partenaire(s) Montant global

Mécanique

213 k€
Support principal Rayonnement Date(s)
Région

Ministère des transport du Québec (MTQ)
Université Laval au Québec

International
2021 - 2024

Correspondant

Daniel Coutellier