Les installations des industries hautes températures (i.e. sidérurgie, incinération...) sont soumises à des conditions d'exploitation sévères. Ces structures présentent généralement des parois multicouches associant une grande variété de matériaux tels que maçonneries réfractaires, bétons spécifiques, isolants et blindage acier. Il en résulte un ensemble de sollicitations thermiques, chimiques et mécaniques extrêmes qui ne sont ni homogènes ni isotropes. La simulation de ces structures nécessite une représentation du comportement des matériaux et de l'impact de leur agencement qui ne nuise pas à la convergence du calcul. Pour cela, il est proposé d'avoir recours aux méthodes d'homogénéisation linéaire. L'étude du cas particulier des maçonneries réfractaires aboutit à une méthodologie de développement de comportement homogène équivalent intégrant l'effet adoucissant induit par la présence de joints (avec ou sans mortier) dans la structure. Les résultats obtenus par cette méthode sont en accord avec les observations et mesures disponibles : essais de laboratoire et observations / instrumentations sur site. La prise en compte des effets de l'environnement chimique requiert un couplage entre thermochimie et thermomécanique à l'échelle macroscopique de la mécanique des matériaux adaptée à l'objectif d'intégration dans un calcul de structure. Le cadre de travail proposé s'inscrit dans celui, plus large, de la thermodynamique des processus irréversibles et souligne la prédominance des phénomènes de transport de masse et de chaleur dans le vieillissement des céramiques aux hautes températures. Les résultats obtenus, notamment dans le domaine des réacteurs membranaires (MIEC) et de la sidérurgie (poche à acier), permettent de conclure quant à la pertinence de l'approche proposée. A terme, la réunion de ces deux axes de recherche doit permettre de répondre au problème de l'anticipation de la durée de vie des structures céramiques pour les applications hautes températures.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:CCSD/oai:tel.archives-ouvertes.fr:tel-00681950 |
| Date | 10 November 2010 |
| Creators | Blond, Eric |
| Publisher | Université d'Orléans |
| Source Sets | CCSD theses-EN-ligne, France |
| Language | fra |
| Detected Language | French |
| Type | habilitation ࠤiriger des recherches |
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