La présente contribution est dédiée à la simulation du transfert thermique par conduction dans les milieux à la fois continus et hétérogènes par la méthode d'éléments discrets (MED). Pour ce faire, nous considérons un modèle équivalent au milieu continu constitué par un empilement de sphères en contact. Dans cette approche, chaque contact interparticulaire est un lien dont la section et les propriétés thermiques régissent la conduction de la chaleur [1]. En outre, un processus de calibration doit être mis en place afin de relier les surfaces de transmission de chaleur de chaque lien au comportement thermique effectif. Dans un premier temps, le modèle a été validé avec un modèle analytique dans le cadre d'un problème transitoire puis dans un cadre stationnaire par comparaison avec la méthode des éléments finis. Ensuite, des études ont été réalisées sur les caractéristiques physiques et géométriques d'un cermet lesquels ont permis de définir un volume élémentaire représentatif [2]. De plus, une étude paramétrique a été également réalisée afin d'identifier l'influence des défauts d'interface entre les inclusions et la matrice sur les propriétés thermiques. Finalement, les résultats numériques obtenus ont été aussi validé en termes de conductivité thermique effective à partir d'un ensemble de résultats expérimentaux.

References

[1] H. Haddad, W. Leclerc et M. Guessasma. Application of the discrete element method to study heat transfer by conduction in particulate composite materials. Modelling and Simulation in Materials Science and Engineering. 26(8), 085010, 2018.

[2] W.Leclerc, N.Ferguen, C.Pélegris, H.Haddad, E.Bellenger et M.Guessasma. A numerical investigation of effective thermoelastic properties of interconnected alumina/Al composites using FFT and FE approaches Mechanics of Materials. 92, 42-57, 2016.