Activités de recherche

Lois de comportement

En cours de construction

La compréhension du comportement des matériaux est un axe de recherche essentiel qui permet de développer des matériaux et systèmes plus performants.

Les lois de comportement des matériaux seuls ou intégrés dans un dispositif sont étudiées en fonction des sollicitations électriques, mécaniques ou thermiques imposées par l’application.  Le laboratoire développe pour cela ses propres bancs de caractérisation des propriétés couplées et démonstrateurs. Les modèles développés sont confrontés aux résultats de l'expérience.

L'impact des différents mécanismes de polarisation et celui des hétérogénéités de composition sur la permittivité, le module d'Young, les pertes et les coefficients de conversion est évalué pour optimiser les formulations de composites. La modélisation doit intégrer les effets thermiques et fréquentiels pour fixer les limites d'utilisation dans le cadre des applications visées. Dans le cadre de l'approche fréquentielle, le lien peut être fait entre la modélisation dynamique fractionnaire champ fort et la modélisation complexe diélectrique. Couplées à des analyses de microscopie électronique, ces caractérisations macroscopiques peuvent rendre compte des interactions à l'échelle microscopique dans les matériaux électroactifs inorganiques et organiques.

Dans le cadre des techniques de controle non desctructif par des mesures de micro magnétisme, les simulations et modélisations permettent de mieux comprendre le comportement du matériau et de mieux caractériser le couplage mécano-magnétique.

Quelques illustrations ci-dessous des recherches au LGEF sur les lois de comportement:

Utilisation d'un modèle avec opérateurs fractionnaires sur les cycles d'hysteresis de céramiques à différentes fréquences

Variation des pertes diélectriques en fonction de la température et de la fréquence sur un terpolymère; évolution du temps de relaxation en fonction de la cristallisation, fitting avec loi VTF (Vogel-Fulcher-Tamman)

Modélisation du cycle d'hysteresis magnétique - Modèle quasi-statique

Modélisation du cycle d'hysteresis magnétique - Modèle dynamique