Soutenance de thèse de Mahmoud Alaaeldeen Ahmed ALI

Cette thèse s'inscrit dans le cadre d'un projet de recherche Marie Curie financé par l'Union Européenne et consacré à « Advanced THermomechanical multiscale mOdelling of Refractory linings (ATHOR) ». Les principaux objectifs de cette étude sont premièrement, la caractérisation du comportement mécanique et thermomécanique des maçonneries réfractaires sous une large gamme de conditions de chargement thermomécanique. Deuxièmement, développer des modèles numériques rigoureux et efficaces, en termes de calcul, pour les maçonneries réfractaires avec ou sans mortier. Le comportement mécanique et thermomécanique d’une maçonnerie réfractaire avec des joints sans mortier a été étudié pour une large gamme de conditions de chargement à température ambiante et à haute température (jusqu'à 1500 °C). Des essais de compression uniaxiale, dans les directions normales aux joints horizontaux ou verticaux, et des essais de compression biaxiale à température ambiante ont été réalisés. Des essais de fluage uniaxial, biaxial et de relaxation biaxiale ont été également réalisés à haute température. Les résultats de ces essais aident à comprendre le comportement thermomécanique complexe des revêtements réfractaires. Les impacts des joints, leur fermeture et ouverture, des erreurs dimensionnelles et de forme des briques sont expliqués. Ensuite, des modèles numériques multi-échelles de maçonnerie ont été développés en se basent sur de l’homogénéisation non linéaire. Les modèles considèrent le comportement viscoplastique élastique orthotrope et non linéaire de la maçonnerie réfractaire et tiennent compte de la fermeture et/ou de l’ouverture des joints. Les modèles développés ont été calibrés et validés en comparant les résultats expérimentaux et numériques de maçonneries soumises à une large gamme de conditions de chargement thermomécanique. Les résultats numériques donnent des précisions sur la réponse thermomécanique des revêtements réfractaires et aident à comprendre leur comportement mécanique complexe. Les modèles validés ont été utilisés pour prédire la réponse thermomécanique transitoire d'une poche à acier à l'échelle industrielle. Les méthodes expérimentales, les résultats et les modèles multiéchelles développés et présentés dans cette étude ouvrent de nouvelles perspectives intéressantes pour la conception et l'optimisation des revêtements réfractaires utilisés dans diffèrent structures industrielles.