Abstract FR:

Ces travaux de thèses s'inscrivent dans le cadre d'un projet de recherche dont le but est de développer et de mettre en œuvre une méthodologie et des outils numériques de conception optimale de structures composites de type coques stratifiées. Cette méthodologie s'articule en deux étapes : l'optimisation structurale et la conception optimale des stratifications. Les travaux de cette thèse s'inscrivent dans le cadre de l'optimisation structurale dont le but est de maximiser la rigidité globale de coques composites stratifiées. En élasticité linéaire, la maximisation de la rigidité globale de coques est réalisée en minimisant la compliance (ou travail des efforts extérieurs). La reformulation du problème d'optimisation par une approche de double minimisation de l'énergie complémentaire aboutit à un algorithme d'optimisation convergent qui repose sur deux étapes de minimisations : locale et globale. Dans le cas de plaques composites stratifiées d'épaisseur totale constante sous chargement de membrane ou de flexion, la distribution optimale de l'anisotropie distribuée est obtenue en utilisant la représentation par invariants polaires des tenseurs de rigidité, qui permet de considérer l'ensemble des stratifications possibles lors de l'optimisation. La formulation du problème d'optimisation développée dans le cas des coques minces stratifiées débouche sur l'écriture du critère d'optimisation suivant une forme similaire à celle des plaques, ce qui permet d'étendre l'utilisation de l'algorithme au cas des coques. La résolution du problème de la maximisation de la rigidité de coques composites stratifiées avec prise en compte du cisaillement transverse est réalisée en utilisant des stratifications spécifiques, les stratifications à couches orthogonales et les stratifications à couches alternées