Discipline : Physique
Spécialité : Mécanique des Matériaux
Directeur de thèse : Professeur Mohammed BENSALAH

L’utilisation des composites en milieu marin requiert une bonne maîtrise des phénomènes d’absorption d’eau, qui peuvent être à l’origine des dégradations au sein des structures. Des observations expérimentales ont, en particulier, mis en évidence le rôle préférentiel que jouent les interfaces entre les constituants dans le transport de l’humidité.
Par conséquent, nous avons étudié les effets de l’humidité, tout d’abord, sur les différents constituants d’un composite : matrice, renforts et interphase. Ensuite sur le matériau composite en lui-même.
Par des techniques des développements asymptotiques nous avons proposé des lois d’interfaces diffusives et piégeantes, pour modéliser le comportement hygroscopique des interphases renforts/matrice. Sur le plan numérique ces lois d’interfaces nous ont permis d’éviter la discrétisation d’une couche très mince, qui est difficile voir impossible.
En utilisant les deux modèles de diffusion de Fick et de Langmuir, enrichis par ces lois d’interfaces, nous avons proposé une modélisation fine du phénomène d’absorption d’eau dans les composites stratifiés et les mousses syntactiques.
Pour déterminer le comportement hygroscopique homogène équivalent de ces matériaux nous avons utilisé plusieurs méthodes d’homogénéisations tenant compte des lois d’interfaces proposées. En particulier la méthode d’homogénéisation des milieux périodiques et le processus itératif d’homogénéisation.
Finalement, dans le cas d’un composite stratifié mince, dont les faces supérieure et inférieure sont isolées hygroscopiquement, nous avons proposé un modèle de diffusion bidimensionnel, intégrant là encore, le phénomène diffusif et piégeant des interfaces.
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Mots-clefs: Diffusion, Interfaces, Développements asymptotiques, Homogénéisation, Composites stratifiés, Mousses syntactiques.