Simulation Numérique Du Contact Frottant à L’aide de L’analyse Isogéométrique

**Simulation numérique du contact frottant à l’aide de l’analyse isogéométrique**:

- Réf **ABG-128404**
- Sujet de Thèse
- 07/02/2025
- Contrat doctoral
- Université de Lille
- Lieu de travail- Villeneuve d'Ascq - Les Hauts de France - France
- Intitulé du sujet- Simulation numérique du contact frottant à l’aide de l’analyse isogéométrique
- Champs scientifiques- Sciences de l’ingénieur

**Description du sujet**:
**Contexte**

Le contact est un phénomène qui se manifeste dans plusieurs domaines tels que les transports, l'usinage des pièces... Dans ce type de problèmes, le contact induit des échauffements liés à la dissipation de chaleur mais aussi des vibrations induites par frottement qui sont à l’origine d’excitations dynamiques des structures et de nuisances sonores.

Si la méthode des éléments finis a connu un grand succès quant au traitement des problèmes de structures, elle nécessite une attention très particulière lors de la résolution d'un problème d'impact/contact. En effet, pour obtenir des résultats aussi bien précis à l'échelle de la structure qu’à celle du contact, une bonne qualité des outils numériques s’impose. Pour mieux capter les phénomènes générés à la surface de contact et en raison de la facettisation induite par les maillages dans la méthode des éléments finis, la seule issue possible est la discrétisation fine, qui conduit à des tailles de modèles et temps de résolution prohibitifs pour les problèmes les plus complexes.

**Objectif**

L’objectif de ce projet est, au sein de l’équipe MuFrein du LaMcube, de développer une méthode numérique avancée pour la résolution du problème contact frottant, intégrable dans une résolution d'un système de corps déformables et permettant de simuler les phénomènes qui lui sont liés.

Cet outil numérique de simulation transitoire est basé sur l'Analyse IsoGeometrique (IGA) qui présente l'avantage de considérer la géométrie exacte du problème ce qui donne accès avec précision aux efforts de contact, pour la représentation physique du contact. L’accès à ces sollicitations est un point d’entrée important de simulation des phénomènes d’initiation et de propagation des vibrations induites par frottement ou encore de la description du circuit tribologique. L’IGA apporterait un gain très conséquent de résolution et une amélioration de la représentativité des surfaces.

K. P. Khanyile, A. Alia, P. Dufrénoy, and G. De Sacxé, Acoustic radiation simulation of forced vibrating plates using isogeometric analysis, J. Acoust. Soc. Am. 152, 524 (2022).

K. P. Khanyile, A. Alia, P. Dufrénoy, and G. De Sacxé, Node-to-surface contact algorithm for the calculation of the acoustic response, Multibody Syst. Dyn., accepted (2023).

**Prise de fonction**:

- 01/10/2025

**Nature du financement**:

- Contrat doctoral

**Précisions sur le financement**:
**Présentation établissement et labo d'accueil**:

- Université de Lille

**Site web**:
**Intitulé du doctorat**:

- Doctorat de Mécanique

**Pays d'obtention du doctorat**:

- France

**Etablissement délivrant le doctorat**:

- Université de Lille

Niveau d’études : M2 Mécanique ou formation d’ingénieur Mécanique

Compétences
Connaissances théoriques en mécanique du contact, vibrations des structures et si possible en acoustique
Maitrise de la méthode des éléments finis et la programmation de type Matlab, Python, JAVA
Maitrise d'un logiciel libre d'éléments finis de mécanique
Autonomie, rigueur et qualités rédactionnelles- 30/05/2025