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Domaine de recherche 02

Micromécanique, homogénéisation, composites et TPMS

Des particules, pores et fissures à l’échelle microscopique aux propriétés effectives des matériaux de construction : composites fortement chargés, béton drainant, matériaux fragiles et architectures TPMS.

37 publications36 articles1 ouvrage2009⁠–⁠20268 personnes avec publications4 enseignants l’indiquent sur leur profil2 projets

Présentation

Ce domaine mobilise les outils de la mécanique des matériaux – homogénéisation, éléments discrets, champ de phase, dynamique moléculaire – pour expliquer et prédire le comportement d’un matériau à partir de sa structure interne. Les résultats ont paru dans Composites Part B, International Journal of Solids and Structures, Journal of Rheology et Journal of Applied Mechanics [4, 28, 31, 37].

Principaux thèmes de recherche

Composites fortement chargés et suspensions

La rhéologie des suspensions de particules non colloïdales dans des fluides à seuil a été étudiée expérimentalement et théoriquement : à fraction volumique solide égale, le module élastique et le seuil d’écoulement des suspensions bidisperses sont inférieurs à ceux des suspensions monodisperses [2, 3, 4]. Des modèles micromécaniques tenant compte de la compacité et de la taille des particules, ainsi que l’approche du motif morphologique représentatif (MRP), prédisent la rigidité effective de composites polydisperses fortement chargés [28, 37].

Béton drainant

La rupture en flexion et en compression du béton drainant est simulée par des modèles à champ de phase sur des microstructures aléatoires, calés sur des essais [26, 34]. L’équation de perméabilité de Kozeny–Carman a été adaptée au béton de ciment drainant en combinant analyse et intelligence artificielle [27, 32]. En 2026, un modèle micromécanique analytique, une simulation à champ de phase et une régression symbolique ont été comparés sur une même nouvelle série d’essais [33].

Éléments discrets pour la rupture des matériaux fragiles et des composites

Des modèles par éléments discrets ont été développés pour la rupture fragile en traction et en compression, la propagation des fissures et l’endommagement des composites et des tissus secs [11, 16, 17]. Des modèles 3D simulent le décollement d’interface lors d’un essai de fragmentation et la propagation des fissures dans des poutres en béton [14, 23].

Matériaux 2D, matériaux poreux et TPMS

La dynamique moléculaire couplée à la micromécanique fournit les propriétés élastiques du graphène à défauts lacunaires et la rigidité effective de matériaux 2D contenant des nanopores [20, 21]. La simulation numérique, vérifiée par des essais sur éprouvettes en PLA, a montré que le BFUP à architecture gyroïde en feuillet présente la plus faible anisotropie parmi les réseaux TPMS étudiés [31].

Projets et publications

Un projet Nafosted sur le délaminage et la fissuration des composites par éléments discrets 3D (2018⁠–⁠2019) et un projet de niveau ministériel sur des modèles prédictifs du comportement mécanique du béton de ciment drainant associés à l’intelligence artificielle (2023⁠–⁠2024) relèvent directement de ce domaine.

Catalogue des manuels et ouvrages →

Projets de recherche (2)

Intitulés des projets tels qu’ils figurent sur les profils (en vietnamien).

  • Principal investigator (2023⁠–⁠2024). Nghiên cứu xây dựng mô hình dự báo ứng xử cơ học của bê tông xi măng rỗng dựa trên tiếp cận lý thuyết kết hợp kỹ thuật trí tuệ nhân tạo và định hướng dữ liệu. Code: B2023-XDA-03. Ministry-level project, Ministry of Education and Training (đã nghiệm thu)
  • Principal investigator (2018⁠–⁠2019). Mô hình hóa sự phân tách lớp, sự xuất hiện và phát triển của vết nứt trong vật liệu composite sử dụng mô hình 3D trong phương pháp phần tử rời rạc. Nafosted

Manuels et ouvrages (1)

Axes de développement

Les axes ci-dessous sont ceux que montrent les articles de 2023 à 2026, les projets et les thèmes de recherche affichés sur les profils des enseignants ; cette page n’annonce ni plan ni financement.

  1. Modèles micromécaniques intégrant la compacité

    Les articles de 2026 intègrent la compacité et la granulométrie dans la prédiction de la rigidité des composites fortement chargés et dans une formule explicite de la compacité des granulats [35, 37].

  2. Modèles à champ de phase pour le béton drainant

    Un modèle à champ de phase à deux variables pour le béton drainant en compression et un modèle à champ de phase piloté par réseau de neurones pour les composites fragiles sont les dernières étapes des travaux sur la rupture [30, 34].

  3. Métamatériaux et architectures TPMS

    Les profils des enseignants affichent les métamatériaux, les architectures à surfaces minimales triplement périodiques (TPMS) et les réseaux mécaniques comme thèmes de recherche, dans le prolongement de l’article de 2024 sur les composites à phases interpénétrées BFUP–TPMS [31].

Chercheurs du domaine

Avec des publications dans ce domaine (8)

Enseignants qui indiquent ce domaine sur leur profil (4)

Enseignants actuels qui indiquent ce domaine sur leur profil ; c’est le même groupe qui apparaît lorsque la page Équipe est filtrée par domaine et sur les cartes des domaines.

Publications du domaine (37)

Tous les articles de revue, communications, chapitres d’ouvrage et ouvrages classés dans ce domaine, du plus récent au plus ancien. Membres du groupe en gras, * auteur correspondant ; titres dans leur langue d’origine.

2026

  1. [37]Bao-Viet Tran, Thai-Son Vu*, Xavier Chateau (2026). Packing- and particle-size-informed micromechanical prediction of the effective stiffness of highly filled particulate composites. Composites Part B: Engineering, 329, 114257. https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2026.114257
  2. [36]Vu Thai Son, Sengaloun Keoalounxay, Nguyen Ngoc Tuyen, Tran Viet Hung (2026). Predicting the relative shear storage modulus of highly filled bidisperse particulate suspensions by machine learning and constrained symbolic regression. Journal of Science and Technology in Civil Engineering (JSTCE) - HUCE, 20(3), 127-146. https://doi.org/10.31814/stce.huce2026-20(3)-07
  3. [35]Thai-Son Vu, Sengaloun Keoalounxay, Quoc-Bao Nguyen* (2026). An Explicit Formula for the Dry Packing Density of Aggregate Gradations Derived from the de Larrard Compressible Packing Model by Symbolic Regression. Eng, 7(9), 493. https://doi.org/10.3390/eng7090493
  4. [34]Nguyễn Văn Hưng, Trần Bảo Việt, Vũ Thái Sơn, Nguyễn Hoàng Quân, Tạ Quốc Việt (2026). Phân tích ứng xử chịu nén của vật liệu bê tông rỗng dựa trên mô hình trường pha hai biến và nghiên cứu thực nghiệm. Tạp chí Khoa học Giao thông Vận tải, 77(6), 842-856. https://doi.org/10.47869/tcsj.77.6.7
  5. [33]Van-Hung Nguyen, Hoang-Quan Nguyen, Bao-Viet Tran, Thai-Son Vu, Gun-Cheol Lee, Viet-Hung Vu (2026). Experimental and numerical validations of predictive models for compressive strength of pervious concrete. Journal of Science and Transport Technology (JSTT) - UTT, 6(3), 1-20. https://doi.org/10.58845/jstt.utt.2026.en.6.3.1-20

2024

  1. [32]Ba-Anh Le*, Thai-Son Vu, Hoang-Quan Nguyen, Viet-Hung Vu (2024). A Genetic Programming-Assisted Analytical Formula for Predicting the Permeability of Pervious Concrete. Engineering, Technology & Applied Science Research, 14(3), 14775-14780. https://doi.org/10.48084/etasr.7619
  2. [31]Ba-Anh Le, Bao-Viet Tran, Thai-Son Vu*, Quoc-Bao Nguyen, Hoang-Quan Nguyen, Xavier Chateau* (2024). Anisotropy and Mechanical Characteristics of Ultra-High Performance Concrete and Its Interpenetrating Phase Composite With Triply Periodic Minimal Surface Architectures. Journal of Applied Mechanics, 91(9), 091008. https://doi.org/10.1115/1.4065901
  3. [30]Hoang-Quan Nguyen, Ba-Anh Le*, Bao-Viet Tran, Thai-Son Vu, Thi-Loan Bui (2024). Deep artificial neural network-powered phase field model for predicting damage characteristic in brittle composite under varying configurations. Machine Learning: Science and Technology, 5, 025062. https://doi.org/10.1088/2632-2153/ad52e8
  4. [29]Ba-Anh Le, Bao-Viet Tran*, Thai-Son Vu, Viet-Hung Vu, Van-Hung Nguyen (2024). Predicting the Compressive Strength of Pervious Cement Concrete based on Fast Genetic Programming Method. Arabian Journal for Science and Engineering, 49(4), 5487–5504. https://doi.org/10.1007/s13369-023-08396-2

2023

  1. [28]Thai-Son Vu, Bao-Viet Tran*, Hoang-Quan Nguyen, Xavier Chateau (2023). A refined Morphological Representative Pattern approach to the behavior of polydisperse highly-filled inclusion–matrix composites. International Journal of Solids and Structures, 270, 112253. https://doi.org/10.1016/j.ijsolstr.2023.112253

2022

  1. [27]Lê Bá Anh, Vũ Thái Sơn, Nguyễn Văn Hưng, Nguyễn Thị Hương Giang, Trần Bảo Việt (2022). Kết hợp phát triển giải tích và kỹ thuật trí tuệ nhân tạo để xây dựng phương trình thấm Kozeny-Carman cho vật liệu bê tông xi măng rỗng. Hội nghị Cơ học toàn quốc lần thứ XI, Tập 2, 470-476.
  2. [26]Hoang-Quan Nguyen, Bao-Viet Tran*, Thai-Son Vu (2022). Numerical approach to predict the flexural damage behavior of pervious concrete. Case Studies in Construction Materials, 16, e00946. https://doi.org/10.1016/j.cscm.2022.e00946
  3. [25]Ba-Anh Le, Viet-Hung Vu, Soo-Yeon Seo, Bao-Viet Tran*, Tuan Nguyen-Sy, Minh-Cuong Le, Thai-Son Vu (2022). Predicting the Compressive Strength and the Effective Porosity of Pervious Concrete Using Machine Learning Methods. KSCE Journal of Civil Engineering, 26, 4664–4679. https://doi.org/10.1007/s12205-022-1918-z
  4. [24]Vũ Thái Sơn, Vũ Việt Hưng, Nguyễn Tuấn Cường, Trương Đình Thảo Anh, Trần Bảo Việt (2022). Xây dựng công thức dự báo hệ số thấm của bê tông rỗng dựa trên định hướng dữ liệu. Tạp chí Khoa học Giao thông Vận tải, 73(2), 176-188. https://doi.org/10.47869/tcsj.73.2.7

2021

  1. [23]Le, B. D., Dau, F.*, Pham, D. H., & Tran, T. D. (2021). Discrete element modeling of interface debonding behavior in composite material: Application to a fragmentation test. Composite Structures, 272, 114170. https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2021.114170
  2. [22]Doan, T., Le-Quang, H., & To, Q. D.* (2021). Effect of void shape and highly conducting boundary on 2D conductivity of porous materials. Archive of Applied Mechanics, 91(11), 4539–4552. https://doi.org/10.1007/s00419-021-02014-z

2020

  1. [21]Doan, T., Le-Quang, H., & To, Q. D. (2020). Coupled molecular dynamics and micromechanics study of planar elastic properties of graphene with void defects. Mechanics of Materials, 147, 103450.
  2. [20]Doan, T., Le-Quang, H., & To, Q. D. (2020). Effective elastic stiffness of 2D materials containing nanovoids of arbitrary shape. International Journal of Engineering Science, 150, 103234.

2018

  1. [19]B.D. Le, T.D. Tran (2018). A efficient way to model the fracture behavior of concrete by Discrete Element Method in 3D. Proceedings of International Conference on the 55th anniversary of establishment of Vietnam institute for building science and technology, ISBN: 978−604−82−2586−5, page: 103-109/Nhà xuất bản Xây dựng
  2. [18]B.D. Le, M.H. Ha, B.D. Nguyen (2018). Cracks growth modeling techniques in composite material using 3D Discrete Element Method. Proceedings of International Conference on the 55th anniversary of establishment of Vietnam institute for building science and technology, ISBN: 978−604−82−2586−5, page: 103-109/Nhà xuất bản Xây dựng

2016

  1. [17]G. Koval, B.D. Le, C. Chazallon (2016). Discrete element model for brittle rupture under tensile and compressive loading. International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics
  2. [16]B. D. Le, G. Koval, C. Chazallon (2016). Discrete element model for crack propagation in brittle materials, International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics
  3. [15]Vu, T. S., (2016). Effect of coarse particles on the yield stress of cement paste: A modified micromechanical approach. Proc., The 7th International Conference of Asian Concrete Federation “SUSTAINABLE CONCRETE FOR NOW AND THE FUTURE” Hanoi, Vietnam
  4. [14]B.D. Le, X.N. Ho (2016). Modeling damages and cracks growth in concrete beam using a 3D Discrete Element Method. International Conference on Sustainability in Civil Engineering, Hanoi, Vietnam

2015

  1. [13]I. Iordanoff, J.L. Charles, F. Dau, D. André, A. Goupil, I. Terreros, M. Jebahi, J. Girardot, B.D. Le (2015). Mesoscopic scale simulation for high speed loadings use of Discrete Element Method (DEM) . GDR ACO-Chocolas : workshop “materials under dynamic loadings”, Paris, Février
  2. [12]B.D. Le, F. Dau, J.L. Charles, I. Iordanoff (2015). Modeling damages and cracks growth in composite with a 3D discrete element method. IV International Conference on Particle-based Methods - Fundamentals and Applications, Barcelona, Spain

2014

  1. [11]F. Dau, L. Mahéo, B. D. Le and J. Girardot (2014). A promising way to model damage in composite and dry fabrics using a Discrete Element Method (DEM). ASTM D30, Composite materials, San Diego (CA), USA

2013

  1. [10] B. D. Le, G. Koval, C. Chazallon (2013). Discrete element approach in brittle fracture mechanics. Engineering Computations
  2. [9]B. D. Le, G. Koval, C. Chazallon (2013). Discrete element model for brittle fracture. III International Conference on Particle-based Methods - Fundamentals and Applications, Stuttgart, Germany

2012

  1. [8]Nguyễn Trâm, Trần Quốc Ca (2012). Kết cấu composites. NXB Xây dựng.
  2. [7]B. D. Le, G. Koval, C. Chazallon (2012). Modélisation discrète en mécanique de la rupture des matériaux fragiles. XXXeme Rencontres AUGC-IBPSA, Chambéry, Savoie

2011

  1. [6]B. D. Le, G. Koval, C. Chazallon (2011). A discrete element approach in fracture mechanics of brittle materials. II International Conference on Particle-based Methods - Fundamentals and Applications, Barcelona, Spain
  2. [5]B. D. Le, G. Koval, C. Chazallon (2011). Modélisation discrète en mécanique de la rupture. 20eme Congrès Français de Mécanique, Besan

2010

  1. [4]Vu, T.S., Ovarlez, G. and Chateau, X. (2010). Macroscopic behavior of bidisperse suspensions of noncolloidal particles in yield stress fluids. Journal of Rheology - J. Rheol, 54(4), 815-833. https://doi.org/10.1122/1.3439731
  2. [3]Vu, T.S., Ovarlez, G. and Chateau, X. (2010). Rheology of bidisperse suspensions of noncolloidal particles in yield stress fluids. 6th Annual European Rheology Conference, Göteborg, Sweden

2009

  1. [2]Vu, T.S., Ovarlez, G. and Chateau, X. (2009). Comportement rhéologique de suspensions polydisperses de particules dans des fluides à seuil. Le 44ème colloque annuel du Groupe Français de Rhéologie
  2. [1]Vu, T.S., Mahaut, F., Ovarlez, G. and Chateau, X. (2009). Influence de l'ajout particules sur la valeur du seuil de contrainte d'une pâte : approches micromécanique et expérimentale. XXVIIèmes Rencontres AUGC 2009 - France

Méthode : chaque publication figurant sur les profils des enseignants actuels et retraités a été rattachée à un ou plusieurs des 8 domaines d’après son titre et son support de publication ; une publication peut figurer dans plusieurs domaines.