Modélisation du vieillissement des renforts métalliques dans les pneumatiques
stage de Master 2/ Stage 3éme année d'école ingénieur
Description
Il s’agit de modéliser le vieillissement au cours du temps de la structure composite constituée du laiton massif et du caoutchouc.
Le travail à mener se déroulera selon les étapes suivantes :
1- L’étude bibliographique portera sur les travaux de modélisation déjà réalisés à l’I2M sur la croissance des oxydes dans le cas de l’oxydation du couple fer-zinc. Cette modélisation qui utilise la méthode Level-Set ne prend pas en compte l’effet de la microstructure réelle du laiton. Dès lors, il s’agira d’affiner le modèle et de décrire la microstructure caractérisée par la présence de phases qui peuvent être discrètes ou continues. Cette étude bibliographique donnera lieu à l’écriture détaillée des équations et conditions aux limites utilisées pour modéliser l’oxydation du laiton ainsi que l’identification des paramètres décrivant les différentes lois physiques mises en jeu.
2- Les modèles retenus seront implémentés à l’aide du code de calcul Comsol Multiphysics.
a. Implémentation d’une microstructure réelle
Une modélisation de la microstructure réelle du laiton massif prenant en compte la répartition des phases a et b dans un volume élémentaire représentatif sera réalisée. La modélisation phénomènes d'oxydation sera enrichie de l’effet de la diffusion de l’oxygène, de l’épaisseur du fluide ou de la présence du caoutchouc imbibé d’eau pouvant être considéré comme un électrolyte.
b. Cinétique de formation des oxydes
Dans cette seconde partie, il s’agira de conserver l’ensemble des paramètres et conditions aux limites utilisées dans la première partie et d’intégrer la formation des produits de corrosion dans la modélisation. Une étude paramétrique relative aux différents coefficients de diffusion, et constantes cinétiques sera réalisée, à partir d’informations obtenues dans la bibliographie. Les résultats concernant le cinétique de formation des oxydes obtenus dans cette partie seront comparés aux résultats expérimentaux obtenus lors du vieillissement du laiton massif en enceinte climatique.