Thierry Cutard

Activités de recherche :

Les objectifs
majeurs de mes travaux de recherche sont de contribuer à  établir une meilleure
connaissance et de meilleures prédictions des comportements de matériaux
inorganiques aux architectures microstructurales complexes, d’une part pour
disposer des outils permettant de piloter le comportement thermomécanique d’un
matériau par la conception de son architecture microstructurale, d’autre part
pour permettre la mise œuvre de démarches de dimensionnement et de prédiction
du comportement en service de structures. Il s’agit principalement de cermets,
de composites céramique-céramique particulaires, de composites à  matrice
céramique et à  fibres longues, de bétons réfractaires et de bétons réfractaires
renforcés de fibres métalliques et/ou minérales. Dans cette famille, les
hétérogénéités microstructurales sont le plus souvent volontaires et liées à
l’association de différents constituants à  forts contrastes de propriétés,
majoritairement céramiques, afin de piloter le comportement thermomécanique des
matériaux résultants.

Trois orientations fortes
peuvent être dégagées dans mes activités de recherche :

– l’étude des évolutions
microstructurales en fonction de la température et de l’environnement,

– l’étude des
comportements thermomécaniques et de leurs liens avec les microstructures,

– la modélisation à
différentes échelles des comportements mécaniques à  haute température.

L’expérimentation
scientifique
a toujours été centrale dans mes activités de
recherche, d’une part du point de vue du développement de moyens d’essais et
d’autre part concernant l’établissement de stratégies expérimentales. Dans ce
domaine, les deux composantes fortes de mon expérience concernent les essais
mécaniques à  haute température et l’observation des microstructures à
différentes échelles. J’ai piloté la création d’essais
mécaniques sur matériaux céramiques hétérogènes, au sein duquel ont été
développés et mis en place plusieurs équipements originaux qui permettent des
essais micromécaniques et macromécaniques jusqu’à  1600°C (essais d’extraction
de fibre, de traction, de flexion, de compression "¦).

Concernant
l’étude des évolutions microstructurales
, une conséquence fréquente du développement
d’architectures complexes réside dans le fait que les matériaux résultants sont
souvent instables à  haute température et connaissent des évolutions
microstructurales complexes. Les principales sources de ces évolutions sont
liées à  l’activation de processus diffusionnels, aux changements d’état de
certaines phases, à  des mécanismes de cristallisation voire au développement de
contraintes internes liées aux comportements dilatométriques différentiels des
différents constituants d’une architecture. Dans ce domaine, les approches que
je mène concernent l’identification puis la modélisation des processus physico-chimiques
et/ou mécaniques internes qui gouvernent ces évolutions.

L’étude
des comportements thermomécaniques
et de leurs relations
avec les évolutions microstructurales constitue une dominante de ma thématique
de recherche sur les matériaux inorganiques aux architectures complexes. Ces comportements thermomécaniques sont
souvent complexes et évolutifs en raison du caractère hétérogène de ces
matériaux et du large domaine de températures dans lequel ils sont utilisés. Un
premier pan de cette dominante concerne la caractérisation de ces comportements
mécaniques dans une large gamme de températures. Les résultats obtenus ont
montré qu’une telle démarche permet d’améliorer la connaissance et la
compréhension de ces comportements et d’autre part de permettre leur
modélisation. Un second pan de cette dominante concerne l’étude des relations
entre les microstructures et les comportements thermomécaniques.
L’établissement de ces liens s’avère être déterminant dans la compréhension des
comportements mécaniques macroscopiques et des évolutions qu’ils peuvent
connaître en fonction de l’histoire thermique du matériau et/ou de
l’environnement.

Dans
le domaine de la modélisation et de la simulation numérique des comportements
thermomécaniques
des matériaux inorganiques hétérogènes,
j’ai jusqu’à  ce jour considéré deux approches distinctes. La première est une
approche micromécanique, qui repose sur la prise en compte de détails de
l’architecture des matériaux. Le comportement mécanique de sous-ensembles
architecturaux peut ainsi être étudié puis considéré pour prédire le
comportement d’ensembles plus macroscopiques. La seconde est une approche
macromécanique, basée sur la mécanique des milieux continus. La complémentarité
de ces deux approches est un atout dans la mesure o๠elle permet d’avoir une
vision du comportement de ces matériaux à  différentes échelles. L’approche
micromécanique, très proche de la physique, conduit à  un niveau de
compréhension avancé de l’incidence des mécanismes micromécaniques internes au
matériau sur son comportement macroscopique. L’approche macromécanique rend
possible la mise en œuvre de démarches prédictives du comportement de structures basés sur ce type de matériaux.



Activités d'enseignement :


Enseignements en Science des matériaux (filière formation initiale, Mines Albi))
– Enseignements sur les propriétés structurales des matériaux (filière formation initiale, Mines Albi))
– Enseignements en Génie des matériaux (filière formation continue, Mines Albi))
– Enseignements sur la mise en oeuvre et les propriétés des matériaux céramiques (filière formation initiale, Mines Albi))
– Enseignements en
mécanique des solides déformables et résistance des matériaux du bà¢timent (filière
formation par apprentissage, Mines Albi)



Responsabilités collectives :

– Directeur-Adjoint de l’Institut Clément ADER (du 1/1/2011 au 1/3/2019)

– Directeur de l’Institut Clément ADER Albi (du 1/1/2011 au 1/3/2019)


Activités administratives de soutien à la recherche :
– Co-chairman de la conférence ICSAM 2012 à  Albi du 3 au 5 juillet 2012
(www.icsam2012.com)
  



Production scientifique :
141 contributions trouvées

AnnéeTypeAuteurs et titre du documentLiens
2023 COM Thierry Canet, Gilles Dusserre, Thierry Cutard. A numerical method to simulate the intra-tows mechanical behaviour of oxide/oxide CMCs: coupling of a lattice with a FE continuum ECERS 2023 - XVIIIth Conference of the European Ceramic Society, Lyon, FR [HAL] / [BIB]
2023 COM Julien Granier, Thierry Cutard, P.C. Pinet, Yannick Le Maoult, Thierry Sentenac, Serge D. Chevrel. Effect of varying the proportion of crystalline-amorphous phases in a lunarregolith analog and resulting physical properties for isru selective laser melting 11th European lunar Symposium (ELS 2023), Proceedings European lunar Symposium 11th, Padoue, IT [HAL] / [BIB]
2023 ACL Anh Tuan Le, Quentin Govignon, Samuel Rivallant, Thierry Cutard. Mode I and mode II fracture behavior in nano‐engineered long fiber reinforced composites Polymer Composites, Wiley, 44(7), p.4016-4026 [HAL] / [BIB] / [DOI]
2023 ACL Aissatou Ndong, Thierry Cutard, Ange Nzihou, Martin Piotte, Jean-Christophe Cadot, Doan Pham Minh. Dynamic characterization approach for the investigation of microstructural changes in clay-based materials during firing Open Ceramics, Elsevier, 13, p.100326 [HAL] / [BIB] / [DOI]
2023 ACL Anh Tuan Le, Quentin Govignon, Samuel Rivallant, Thierry Cutard. Nano-engineered prepreg manufacturing: control of capillary rise of resin into VACNTs’ forests Carbon Letters, Springer, 33, p.1019-1025 [HAL] / [BIB] / [DOI]
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2023 ACL Gilles Dusserre, Thomas Pottier, Thierry Cutard. Contribution of high-temperature 3D-Digital Image Correlation to investigate the creep behaviour of refractory materials Open Ceramics, Elsevier, 15, p.100425 [HAL] / [BIB] / [DOI]
2022 COM Danijela Stupar, Thierry Cutard, K. Kyunghwan, Sylvain Lecler, Jocelyne Brendlé. Selective Laser Melting of various lunar soil simulants 2022 Spring Meeting - European Materials Research Society, En ligne, FR [HAL] / [BIB]
2022 COM J. Granier, Thierry Cutard, P. Pinet, Yannick Le Maoult, Thierry Sentenac, Serge D. Chevrel. Characterization and physical properties of a lunar regolith analog for powder bed fusion-based additive manufacturing processes European Lunar Symposium 10th, European Lunar Symposium 10th, p. 127-128, En ligne, FR [HAL] / [BIB]
2022 ACL Danijela Stupar, Grégoire Chabrol, Abdoul Razak, Sylvain Lecler, Alexandre Tessier, Thierry Cutard, Jocelyne Miehe-Brendle. Feasibility of additive manufacturing processes for lunar soil simulants Advanced Technologies & Materials, University of Novi Sad, 47(1), p.39-43 [HAL] / [BIB] / [DOI]
2022 COM Danijela Stupar, Grégoire Chabrol, Abdoul Razak Ibrahim Baraze, Thierry Cutard, Sylvain Lecler, Jocelyne Brendlé. Selective Laser Sintering (SLS) of various lunar soil simulants for Moon base manufacturing: experimental results and numerical modelling SPIE Photonics Europe, 2022, Strasbourg, France, Strasbourg, FR [HAL] / [BIB] / [DOI]
2022 ACL Margot Bonmatin, France Chabert, Gérard Bernhart, Thierry Cutard, Toufik Djilali. Ultrasonic welding of CF/PEEK composites: Influence of welding parameters on interfacial temperature profiles and mechanical properties Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, Elsevier, 162, p.107074 [HAL] / [BIB] / [DOI]
2021 COM Danijela Stupar, Grégoire Chabrol, Abdoul Razak, Sylvain Lecler, Alexandre Tessier, Thierry Cutard, Jocelyne Miehe-Brendle. Feasibility of additive manufacturing processes for lunar soil simulants MMA 2021 - 14th International scientific conference MMA 2021 - Flexible technologies, p.223-227, Novi Sad, RS [HAL] / [BIB]
2021 COM Florian Boutenel, Gilles Dusserre, Anne Aimable, Thierry Chartier, Thierry Cutard. Mechanical behavior of a NextelTM 610/alumina-silica, oxide/oxide ceramic matrix composite EUROMAT 2021 - European Congress and Exhibition on Advanced Materials and Processes, Conférence donnée en virtuel, AT [HAL] / [BIB]
2021 COM Mathieu Gibilaro, Laurent Massot, Christelle Chiron, Pierre Chamelot, Jean-Jacques Favier, Thierry Cutard, Yannick Le Maoult, Thierry Sentenac, P.C. C Pinet, S Chevrel. Isru taskforce in Toulouse toward in situ autonomous electrochemical and additive manufacturing processes of lunar 2021 NESF & ELS - 2021 NASA Exploration Science Forum & European Lunar Symposium, San Francisco, US [HAL] / [BIB]
2021 ACL Florian Boutenel, Gilles Dusserre, Anne Aimable, Thierry Chartier, Thierry Cutard. Rheophysical study of dispersed alumina suspensions Powder Technology, Elsevier, 393, p.630-638 [HAL] / [BIB] / [DOI]
2021 ACL Gilles Dusserre, Anaïs Farrugia, Thierry Cutard. Enabling pseudo-ductility in geopolymer based glass-ceramics matrix composites by slurry dilution Open Ceramics, Elsevier, 7, p.100156 [HAL] / [BIB] / [DOI]
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2019 COM Anh Tuan Le, Philippe Olivier, Quentin Govignon, Alexandre Sangar, Pascal Boulanger, Samuel Rivallant, Thierry Cutard. Imprégnation et transfert de tapis de Nanotubes de Carbone Alignés Verticalement sur du préimprégné. Imprégnation et transfert de tapis de nanotubes de carbone alignés verticalement sur un préimprégné JNC 21 : Journées Nationales sur les Composites 2019, 9 p., Bordeaux, Talence, FR [HAL] / [BIB]
2019 COM Florian Boutenel, Gilles Dusserre, Thierry Cutard. Influence du désensimage par traitement thermique sur les propriétés mécaniques de fibres de basalte JNC 21 : Journées Nationales sur les Composites 2019, 9 p., Bordeaux, FR [HAL] / [BIB]
2019 P Florian Boutenel, Gilles Dusserre, Thierry Cutard. Influence du désensimage par traitement thermique sur les propriétés mécaniques de fibres de basalte JNC 21 : Journées Nationales sur les Composites 2019, Bordeaux, FR [HAL] / [BIB]
2019 COM Elise Lamic, Damien Mauduit, Fabien Nazaret, Rémi Gilblas, Thomas Pottier, Thierry Cutard. Series parts manufacturing by infrared superplastic forming with numerical techniques for thermal regulation Ti2019: The 14th world conference on titanium, 321(03025), 10 p., Nantes, FR [HAL] / [BIB] / [DOI]
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2013 INV Raffaele d'Elia, Gérard Bernhart, Thierry Cutard, Gilles Peraudeau, Marianne Balat-Pichelin. Investigation of the thermo-mechanical and ablative behaviour of silicon carbide based concretes exposed to hybrid propulsion environments 64th IAC - International Astronautical Congress, p.5905-5913, Beijing, CN [HAL] / [BIB]
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2013 COM Anaïs Farrugia, Gilles Dusserre, Thierry Cutard, Magali Rollin, Stéphanie Fouquet. Mise en oeuvre et caractérisation de composites innovants à matrice vitrocéramique. Processing and characterization of innovative glass-ceramic matrix composites JNC 18 - 18èmes Journées Nationales sur les Composites, 10 p., Nantes, FR [HAL] / [BIB]
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2012 ACL Aurélien Mazzoni, Gérard Bernhart, Thierry Cutard. Ceramic fibre reinforced refractory castables for very high temperature superplastic forming Materials Science and Engineering Technology / Materialwissenschaft und Werkstofftechnik, Wiley-VCH Verlag, 43(9, SI), p.758-762 [HAL] / [BIB] / [DOI]
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2012 COM Tarek Merzouki, Eric Blond, Alain Gasser, Nicolas Schmitt, Thierry Cutard. Modelling of the oxidation induced strain of silicon-carbide-based refractories castables HTCPM 2012, p.Electronic file, Les Embiez, FR [HAL] / [BIB]
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