Dans certaines situations, notamment accidentelles, il est important d'évaluer les conséquences induites par un chargement thermique sévère sur le comportement mécanique de structures en béton, notamment vis-à-vis d'une fissuration potentielle.

La justification peut généralement prendre deux formes : des essais représentatifs sur la structure réelle ou sur sa maquette représentative et l'estimation du comportement à partir de simulations thermomécaniques. La validation de l'outil numérique, qui permet l'étude de nombreuses configurations paramétriques (contrairement à l'essai qui, par définition, ne représente qu'une configuration donnée) se fait notamment par comparaison avec les résultats expérimentaux.

C'est dans ce cadre méthodologique que s'inscrit le sujet de stage.

Il s'agira de reproduire par la simulation le comportement thermomécanique d'une maquette de radier en béton chargée en température. Une comparaison essai (réalisé au sein du service) – simulation sera notamment engagée afin d'estimer la représentativité des outils classiquement utilisés dans le code de calcul éléments finis Cast3M. Une attention particulière sera portée à la prédiction de la fissuration potentiellement induite par le chargement.

Il s'agira ensuite d'étudier les sources d'écarts éventuels entre l'essai et la simulation puis de proposer et de mettre en œuvre des améliorations. Dans un second temps, une étude paramétrique pour prendre en compte les sources d'incertitudes (hétérogénéités du matériau, conditions aux limites de l'essai…) sera engagée afin d'identifier la sensibilité des différentes sources de variabilité.

Le stage pourra ainsi se dérouler en plusieurs étapes incluant une prise en main du code éléments finis Cast3M, une prise en main de la méthodologie de calculs thermomécaniques initialement développée (maillage, modèle éléments finis et stratégie de post-traitement), l'appropriation des résultats expérimentaux disponibles et la réalisation de simulations suivies d'une analyse critique des résultats. Celle-ci débouchera sur une stratégie d'études paramétriques permettant d'améliorer les résultats du calcul.