Modèle thermo-hydro-chemo-mécanique du béton au jeune âge et son adaptation pour l'analyse numérique de la croissance des tumeurs cancéreuses
Giuseppe Sciumè, Yves Berthaud, Stefano Lanzoni · Padua@research (University of Padova) · 2013
L objectif du travail de thèse a été la mise en place de deux modélisations multi-physiques fondées sur des fondements théoriques communs mais appliquées à deux domaines de la recherche scientifique très différents: i) l étude du comportement du béton au jeune âge pour la prévention de la fissuration précoce- ii) l analyse des phénomènes physiques, chimiques et biologiques qui gouvernent la croissance et l évolution de la tumeur cancéreuse. Le développement d un outil numérique pour la modélisation du béton au jeune âge est très important pour la conception de structures durables. Le modèle développé pendant la thèse doctorale a été implanté sur le code aux éléments finis Cast3M, puis validé expérimentalement. Il permet de multiples applications: étude des sollicitations et des phénomènes de fissuration au jeune âge, gradients thermiques et hydriques, prédiction du retrait endogène et de dessiccation, étude de l inhibition de l hydratation causée par le séchage, prédiction du fluage et de la redistribution des contraintes associées, étude des réparations. Les équations qui gouvernent le comportement thermo-hydro-chemo-mécanique du béton au jeune âge ont plusieurs analogies formelles avec celles qui sont typiquement à la base de la modélisation de la croissance des tumeurs cancéreuses. L'élargissement de l'analyse numérique dans le domaine médical est d un grand intérêt social en complément de l intérêt scientifique. Les équations utilisées pour le béton ont été réadaptées, et le modèle mathématique obtenu a été implanté dans Cast3M. Les premiers résultats du modèle ont été satisfaisants et qualitativement très proches des données expérimentales de la littérature dans ce domaine.