Dans le cadre de ses recherches, le doctorant en ingénierie à l'Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue (UQAT), Zouheir Annasabi, a contribué à l'élaboration d'une nouvelle approche, dite « hybride », pour améliorer les lacunes rencontrées dans l'analyse d'énergie, et en particulier de la chaleur, dans les solides multimatériaux. Il s'agit d'un enjeu majeur dans plusieurs secteurs de l'ingénierie.

Ces problématiques de la transmission de la chaleur dans les milieux solides et leurs études nécessitent des méthodes numériques robustes de modélisation. Parmi ces méthodes, utilisées couramment dans les logiciels commerciaux en ingénierie, on trouve la méthode des éléments finis et celle des volumes finis. Toutefois, ces méthodes sont mal adaptées aux traitements, dans le temps, de la conduction de la chaleur dans les solides contenant différents matériaux avec des anisotropies thermiques spatiales différentes (cylindriques, sphériques et cartésiennes). En plus, ces matériaux peuvent être assujettis à des changements de phase lors de chauffage (passage de l'état solide à liquide et vice-versa). Pour contourner ces problèmes, une nouvelle approche, basée sur la thermodynamique (enthalpie volumique), est proposée pour améliorer la qualité des prévisions des méthodes numériques. L'approche a été confrontée et validée avec des mesures expérimentales et des résultats théoriques. Ensuite, la méthode a été appliquée pour analyser l'évolution de la température dans un tuyau d'allumage ainsi que le chauffage, par effet joule, d'un siège de chaise. De plus, dans le cas d'un régime établi, la méthode proposée a été transformée (transformation de Kirchhoff) et adaptée à l'analyse de la chaleur dans les solides (soumis ou non à la radiation et à la convection). Cette approche a été également confirmée pour plusieurs cas et appliquée à un réacteur de refroidissement.

La thèse de Zouheir Annasabi, intitulée « Éléments finis hybrides 3D pour la conduction anisotrope de la chaleur dans un multi-matériaux avec des orientations multiples des tenseurs de conductivité thermique », fut réalisée sous la direction de Fouad Erchiqui, professeur à l'École de génie, directeur du doctorat en ingénierie, du Laboratoire de bioplasturgie et coresponsable du Laboratoire de biomatériaux de l'UQAT, et a été soutenue avec succès le 3 juin 2022.

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