Encadrement

• Directeurs : Bruno Cochelin, Stéphane Bourgeois et Christian Hochard
• Organisme rémunérant : CNRS - Bourse docteur ingénieur (BDI) CNRS cofinancée par Thales Alenia Space

Jury

• Alain COMBESCURE, Professeur, INSA Lyon, Examinateur
• Aziz HAMDOUNI, Professeur, Université La Rochelle, Rapporteur
• Olivier POLIT, Professeur, Université Paris-Ouest, Rapporteur
• Karam SAB, Directeur de Recherche, Laboratoire Navier, Ecole des Ponts ParisTech (ENPC), Examinateur
• Bruno COCHELIN, Professeur, Ecole Centrale Marseille, Directeur de Thèse
• Christian HOCHARD, Professeur, Aix-Marseille Université, Co-encadrant
• Stéphane BOURGEOIS, Maître de Conférence, Ecole Centrale Marseille, Co-encadrant
• François GUINOT, Ingénieur de Recherche, Thales Alenia Space, Invité

Résumé

Ce travail a pour cadre une collaboration entre le LMA et Thales Alenia Space. Nous nous intéressons au comportement des structures flexibles et plus particulièrement des mètres rubans qui ont la particularité de pouvoir, grâce à l’aplatissement de la section, s’enrouler ou développer des pliages localisés. Une première thèse a permis d’une part la mise au point d’un nouveau type de mètre ruban au déroulement maîtrisable thermiquement et d’autre part le développement d’un modèle plan de poutre à section flexible. Dans le travail de thèse présenté ici, nous proposons une version étendue de ce modèle adaptée à la simulation du comportement dynamique tridimensionnel des mètres rubans en grands déplacements et en grandes rotations.

Ce modèle est dérivé de la théorie des coques et repose sur l’introduction d’hypothèses cinématiques et sthéniques adaptées. La déformation de la section est caractérisée par celle de sa ligne moyenne qui peut se déformer dans son plan par flexion et torsion mais non par extension, ainsi que hors de son plan par gauchissement de torsion. Les fortes variations de forme de la section dans son plan peuvent alors être décrites par une cinématique de type Elastica, tandis qu’une cinématique de type Vlassov est utilisée pour définir le gauchissement dans le repère local attaché à la section. Le modèle unidimensionnel est obtenu par intégration sur la section des expressions de la théorie des coques, une approche énergétique permet ensuite de formuler le problème associé qui est résolu grâce au logiciel de modélisation par éléments finis COMSOL.