Modélisation par MPM du comportement de l'agencement cellulaire du bois en grandes déformations

La méthode MPM (Material Point Method) fait partie de la famille des méthodes sans maillage (meshlessmethods). Dans cette méthode, les particules (material points) portent toute l'information matérielle ettransportent ainsi la loi de comportement de manière Lagrangienne. Parmi ses caractéristiquesremarquables, la MPM permet très simplement de discrétiser des géométries complexes, y compris pardiscrétisation directe à partir d'images 2-D et 3-D (Bardenhagen et al. 2005) et permet un traitementrobuste et direct des contacts. Ces méthodes ont été utilisées avec succès pour traiter des configurationsvariées, incluant des membranes, des fissures ou délaminations, des cellules biologiques et du bois encompression (Nairn, 2007).Dans ce travail, la MPM a été implémentée pour modéliser le collapse de cellules de bois initial d'épicéainduit par un chargement en compression. La génération de la grille de points matériels, est effectuée àpartir d'une image en microscopie ESEM. Dans cette étape de création de la grille, les directions localesd'anisotropie sont générées à partir du contour externe des cellules, afin de reproduire le plus fidèlementpossible la formation du bois lors de la lignification des cellules vivantes dans la zone cambiale (Fig. 1).Dans la grille ainsi générée, chaque point matériel possède ses directions d'anisotropie : elle est doncadaptée à la prise en compte des larges rotations avec une loi de comportement anisotrope.La méthode a été programmée en interne en Fortran 95 avec parallélisation par MPI. Le temps de calcul, ycompris en quasi-statique, est ainsi ramené à quelques minutes sur un cluster de PC (64 coeurs eninfiniband)