Modélisation numérique du comportement du béton affecté par la réaction alcali-silice (RAS).

Au sein de l’École Centrale de Lyon, l’ENISE forme des ingénieurs citoyens à forte expertise technique au service de l’industrie du futur ayant vocation à devenir des cadres dirigeants. Elle accompagne les mutations de ses territoires en s’appuyant sur ses activités de recherche partenariale et d’innovation.

Son ambition stratégique est d’être une école d’ingénieurs post-bac de spécialités, actrice des mutations industrielles, sociétales et environnementales dans ses trois domaines d’excellence, qui sont le Manufacturing, l’Habitat durable et le Sensoriel. 

Avec l’intégration de l’ENISE comme école interne, un nouveau modèle de formation émerge, conjuguant l’ouverture scientifique et technologique aux grands enjeux de notre société portée par l’École Centrale de Lyon et le concept de formation spécialisée d’ingénieurs porté par l’ENISE. 

Ensemble, nous développerons nos formations, nos travaux de recherche, nos capacités d’innovation, de créativité et d’entrepreneuriat au service de nos futurs élèves ingénieurs.

Mots clés : modélisation numérique, méthodes multi-échelles, béton, réaction alcali-silice.

Contexte et Objectif
Dans le cadre du projet de recherche MULTIBRAS, mené en partenariat entre Centrale Lyon ENISE (France) et l’UQAC (Canada), un stage est proposé sur la modélisation numérique du comportement du béton affecté par la réaction alcali-silice (RAS). Le projet vise à développer une approche multi-échelle permettant de mieux comprendre et prédire les effets de la RAS sur le comportement mécanique du béton et des structures existantes. 
La RAS est un phénomène complexe dont les effets se développent à différentes échelles, depuis les réactions au sein du matériau jusqu’à l’apparition de gonflements, de fissurations et d’une dégradation des propriétés mécaniques du béton. Compte tenu du caractère fortement hétérogène du béton, les approches multi-échelles constituent un outil particulièrement adapté pour relier les mécanismes de dégradation à l’échelle locale au comportement mécanique observé à l’échelle macroscopique. Elles permettent notamment de prendre en compte explicitement le rôle des différents constituants du béton et leurs interactions.
Le travail s’appuiera notamment sur la modélisation d’un volume élémentaire représentatif (VER) du béton afin d’étudier les interactions entre ses différents constituants et les mécanismes de dégradation. Les résultats obtenus à cette échelle contribueront ensuite au développement ou à l’adaptation de modèles utilisables à l’échelle des structures. Le stage permettra ainsi à l’étudiant(e) de participer à un projet de recherche international combinant mécanique des matériaux, éléments finis et modélisation numérique.

Responsabilités 
    Réaliser une revue bibliographique sur la réaction alcali-silice et sa modélisation mécanique ;

• Contribuer à la définition et à la construction d’un modèle numérique basé sur les éléments finis et représentatif du béton à l’échelle mésoscopique (mortier, granulats, interfaces, etc.) ;
• Étudier l’influence de différents paramètres sur la dégradation et le comportement mécanique du matériau ;
• Comparer les résultats numériques avec des données expérimentales.

Profil recherché
En dernière année d’école d’ingénieurs ou de niveau master 2, le candidat doit posséder des compétences scientifiques dans les domaines de la mécanique des matériaux et structures et la modélisation numérique. Des connaissances en calcul par éléments finis et en programmation scientifique (Python ou équivalent) constituent un atout.

Autres informations
Lieu de travail : Centrale Lyon-ENISE, 58 Rue Jean Parot, Saint-Etienne
Encadrant : Anicet Dansou (Centrale Lyon ENISE) et Mathieu Fiset (UQAC)
Rémunération : règlementaire ~ 4.5 euros / h
Durée : 4 à 6 mois ; Date de début : dès que possible (février 2027 souhaité).
Soutien : Ce projet a obtenu le soutien financier de la région Auvergne-Rhône-Alpes. 
 

- M2 ou dernière année d’école d’ingénieur.

- Formation en simulation numérique des structures et/ou des matériaux, génie civil, mécanique numérique.

- Fort intérêt pour les méthodes numériques en général, la méthode des éléments finis en particulier et la programmation.

- Compétences à mobiliser : modélisation, simulation éléments finis sur Abaqus, programmation python