Modélisation multi-échelle de l'orientation des fibres dans des systèmes polymères visqueux renforcés de fibres

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Les thermoplastiques renforcés par des fibres courtes ont acquis une notoriété croissante en ingénierie, notamment dans les applications automobiles. La prédiction précise de l'orientation des fibres est cruciale car elle influence les caractéristiques mécaniques. Les travaux de recherche antérieurs dans ce domaine ont mis en exergue la complexité inhérente à l'orientation des fibres au sein d'un écoulement. La majorité des simulations industrielles s'appuient sur des modèles macroscopiques qui font usage de quantités préalablement moyennées et d'approximations de fermeture, engendrant fréquemment des inexactitudes dans la prédiction de l'orientation des fibres. Afin de relever ce défi, la présente étude propose une nouvelle approche reposant sur la résolution de l'équation de Fokker-Planck à l'échelle mésoscopique.La méthode des éléments finis (MEF) est utilisée pour calculer l'orientation des fibres, permettant une représentation plus précise du comportement des fibres. Le tenseur d'orientation ainsi calculé est intégré aux équations de Stokes, engendrant un modèle multi-échelle de l'interaction entre les fibres et l'écoulement environnant, ce qui enrichit considérablement notre compréhension de cette dynamique complexe. Finalement, un modèle d'écoulement à deux phases est étudié, reproduisant fidèlement des situations réelles telles que le processus de surmoulage. En exploitant ce modèle multi-échelle, cette étude vise à améliorer la précision des simulations dans les applications industrielles, offrant de nouvelles perspectives pour l'optimisation des processus et la conception

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.