Simulation discrete et multi échelle du comportement sous impact de matériaux tissés

Abstract

La modélisation du comportement de matériaux tissés reste un enjeu fort pour les structures de protection balistiques. Jusqu’à présent, plusieurs approches de simulations ont été réalisées dans la littérature aux trois échelles (macro, meso et micro) représentatives de ce matériau. Les verrous actuels de la simulation d’un impact sur un matériau tissé sont à la fois la prise en compte des caractéristiques mécaniques de la fibre (ou du toron selon l’échelle de description) et les performances en temps de calculs (les algorithmes de contacts étant déterminants). Ce travail propose une approche multiéchelle du problème afin de répondre à ces verrous. Un premier modèle à l’ échelle mesoscopique sera présenté, basé sur les algorithmes de détection de contact de la Méthode des Éléments Discrets (MED). Un deuxième modèle, cette fois à l’échelle microscopique (c’est à dire celle de la fibre) sera ensuite présenté. Les résultats de ces deux approches ont montré une capacité à prédire les mesures expérimentales de vitesse du projectile et à apporter plusieurs éléments de réponses quant aux hypothèses généralement prises dans les travaux de la littérature sur le sujet, notamment sur l’utilisation de fibres équivalentes.