Soutenance de thèse de doctorat
M. Waël ALLILICHE soutiendra sa thèse de doctorat intitulée "Modélisation et simulation numérique de la réponse mécanique de tissus biologiques hyper-élastiques", effectuée sous la direction de Jean-Michel CROS et Christine RENAUD. La soutenance aura lieu le jeudi 21 novembre 2024 à 14h à Salle Ax101, UFRST, Evry.
Résumé
Cette thèse s'intéresse à la biomécanique des tissus mous, et plus particulièrement à la modélisation et à la simulation de leurs comportements sous différentes sollicitations mécaniques. L’étude bibliographique nous a permis de considérer les tissus mous comme des matériaux dont le comportement mécanique est non linéaire, hyperélastique et anisotrope. Les principaux objectifs de cette étude sont doubles : d'une part, élaborer une méthode permettant de caractériser les propriétés mécaniques des tissus mous à partir d'un modèle numérique et des données expérimentales ; d'autre part, développer et mettre en œuvre des modèles de matériau biologique prenant en compte l'anisotropie des tissus lors d'une simulation. Les hypothèses de l'étude incluent une modélisation macroscopique et phénoménologique des tissus, la prise en compte des grandes déformations, mais sans la viscoélasticité en raison du manque de données suffisantes. La méthodologie adoptée repose sur l'utilisation de modèles hyperélastiques anisotropes, implémentés dans le code numérique d'éléments finis FER développé par le LMEE. Ce code de calcul nous permet de bénéficier de ses divers outils, dont la méthode du bipotentiel, une fonction qui couple le contact et le frottement. Cette démarche est complétée par des techniques d'optimisation pour identifier les paramètres des modèles à partir des données expérimentales. La loi de comportement HGO-Yeoh, issue du couplage entre la loi isotrope Yeoh et anisotrope HGO, a montré une meilleure corrélation entre les données expérimentales et les résultats numériques que celle donnée par la loi HGO seule. Les lois de comportement HGO-Yeoh et polyconvexe ont été utilisées pour diverses simulations, comme la traction uniaxiale, la traction biaxiale, l'aspiration et l'essai d'indentation. Les résultats des diverses simulations montrent l'influence de l'orientation des fibres sur le comportement des tissus sous diverses charges. En conclusion, cette étude apporte des contributions à la compréhension et à la modélisation des tissus mous, en développant des méthodes de caractérisation et des modèles biomécaniques intégrant l'anisotropie.
