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Soutenance de thèse
Modélisation 3D par éléments finis des phénomènes hygro-thermiques en cause dans les milieux poreux réactifs ou non. Application au séchage du bois et la dessiccation du béton.
BENRABAH, Zoheir
Doctorat
Cette thèse présente la mise au point d’un modèle numérique tridimensionnel pour la simulation du comportement hygro-thermique de milieux poreux réactifs ou non à moyenne température et l’application de ce dernier au séchage du bois et à la dessiccation du béton. Une spécialisation du modèle a également été considérée afin de permettre de prendre en compte le caractère de la structure localement orthotrope du bois et de la réaction chimique d’hydratation qui se manifeste dans le béton au jeune âge. Les équations de transfert couplé de masse et de chaleur sont basées sur le concept du potentiel hydrique. Les deux équations sont résolues de manière couplée en effectuant dans premier temps la discrétisation spatiale à l’aide de la méthode des éléments finis et dans un second temps la discrétisation temporelle à l’aide d’un schéma d’Euler implicite. Inhérent à l’ensemble des difficultés relatives à la résolution d’un tel problème instationnaire non linéaire fortement couplé, on propose, en particulier, la résolution du système linéarisé non symétrique à l’aide de méthodes itératives et de la méthode du point fixe ainsi qu’une reconstruction systématique de la matrice tangente d’une itération de Newton-Raphson à une autre. L’ensemble des développements a été effectué dans le cadre d’une mise en œuvre informatique orientée objet, permettant ainsi l’encapsulation de la gestion du problème de transfert couplé de masse et de chaleur avec changement de phase dans les milieux poreux réactifs ou non. Plusieurs exemples de validation ont été présentés afin d’illustrer les performances du modèle. Finalement, ce dernier a été utilisé dans le but de simuler dans un premier temps le séchage tridimensionnel du bois avec prise en compte du caractère localement orthotrope de la structure du bois ainsi que la pente du fil et dans un second temps le comportement hygro-thermique du béton ainsi que l’évolution du degré d’hydratation d’un élément réparé avec prise en compte des effets de dégagement de chaleur et de consommation d’eau se produisant dans le nouveau béton de la partie réparée.
Date: 2002-08-16 à 05:30
Endroit: Mario Fafard, directeur et Alain Cloutier, codirecteur Salle 2783 - pavillon Adrien-Pouliot