Laboratoire Mécanique des Sols, Structures et Matériaux (MSSMat), CNRS UMR 8579

Thèmes de recherche

Comportement mécanique de structures à des échelles très différentes, allant du kilomètre (génie parasismique) au nanomètre (composites renforcés par nanotubes de carbone), se fondant sur une approche mixte expérience et calcul intensif et une forte pluridisciplinarité.

• Géo-environnement et risques

Modélisation des incertitudes et de leur propagation, transports réactifs dans les milieux poreux et couplage chimie-mécanique, physique et mécanique des argiles et des milieux granulaires (géotechnique de l’environnement : dépollution et barrières, prévention des risques naturels : séismes, retrait gonflement, génie civil et géotechnique pour le développement durable : routes, tourbes).

• Comportement et endommagement des matériaux

Analyse des mécanismes de plasticité, d'endommagement et de rupture, lien entre microstructure et comportement mécanique, fatigue, fragilisation par les métaux liquides, recristallisation, modélisation du comportement mécanique, simulation d'agrégat cristallin, modélisation multi-échelle, dialogue modèle-expérience. Applications aux matériaux polycristallins, matériaux pour réacteurs nucléaires, génération 4, matériaux pour l'aéronautique, matériaux pour l'électronique, câbles d'ITER, etc. 

• Sciences numériques pour la mécanique

Milieux à structure interne, modélisation du contact – frottement - usure, dynamique transitoire et vibratoire, propagation d'ondes dans des milieux hétérogènes et aléatoires, dialogue calculs – expériences, multi-modèle / échelle en statique et dynamique : calculs adaptatifs, couplage éléments finis / équations intégrales, cadre de modélisation Arlequin), Couplage Stochastique-déterministe, Couplage atomistique-continuum, développement de codes de calcul : OO FE, Multifil, MISS, CARL (Code Arlequin) etc.).

• Biosciences et nanosciences

Nanotubes de carbone : synthèse par CVD, utilisation comme renfort, calcul ab-initio par la méthode des éléments finis, résistance mécanique des semiconducteurs à l'échelle nano, argiles à l'échelle nano, comportement mécanique des matériaux biologiques ; ostéoporose, simulation mécanique du développement de l'embryon et corrélation entre les actions mécaniques et le développement génique, infiltration de la résine dans la dentine.

Domaines d'application

Risques naturels et anthropiques, transports (spatial, aéronautique, ferroviaire, automobile), énergie (pétrole, sécurité des installations nucléaires : endommagement, corrosion, fatigue), nanomatériaux, biomécanique et ingéniérie de la santé.

Équipements spécifiques

• Accès au calculateur SGI Altix ICE 8400 LX et UV100 du mésocentre de calcul de Centrale Paris,
• Micro-extrudeuse pour polymères,
• MTS 500kN pour essais dynamiques (1m/s) dans la gamme de températures 20 - 1200°C,
• Microscope électronique à balayage F.E.G. (LEO 1530) avec système d’analyse EBSD et microanalyse X,
• Microscope électronique en transmission Philips CM20 Ultra-twin avec détecteur de pertes d’énergie,
• Nano-indenteur,
• Diffractomètre de rayons X Panalytical XPERT,
• Pilote de dépollution des sols (gammadensimètre) et porosimètre à mercure,
• Bancs d'analyse de gaz - analyseur de gaz par FTIR portable,
• Rhéomètre pour fluides électro-rhéologiques.

Exemples de travaux