Simulation et modélisation du comportement des matériaux.

COMSOL Multiphysics est un logiciel de simulation numérique puissant basé sur la méthode des éléments finis (FEM), permettant de modéliser des phénomènes physiques complexes de manière couplée.
Il est particulièrement adapté à l’analyse des transferts thermiques, notamment dans le cadre d’essais feu, pour simuler avec précision la propagation de la chaleur à travers les matériaux, les effets de la combustion, et les interactions avec l’environnement.

 Application principale : Simulation des transferts thermiques en essai feu

COMSOL est utilisé pour simuler le comportement thermique des matériaux soumis à des contraintes extrêmes, comme lors des essais feu (normes ISO 834, ISO 2685, etc.).

Le logiciel permet d’intégrer :

• Les transferts thermiques conductifs, convectifs et radiatifs,
• Les réactions thermochimiques ou pertes de masse,
• Les conditions aux limites évolutives (température, flux thermique, pertes radiatives),
• La dégradation progressive des propriétés thermiques du matériau (conductivité, capacité calorifique, etc.).

Cela permet d'anticiper la performance au feu d’un matériau ou d’un système, d’optimiser sa formulation, ou de valider des résultats expérimentaux.

Points forts

• Modélisation multiphysique avancée : couplage fluide-chaleur-structure pour des scénarios réalistes.
• Simulation précise des essais feu standardisés, avec profils thermiques complexes (courbes ISO, feux réels, etc.).
• Intégration de propriétés dépendantes de la température ou du temps (dégradation thermique, densité, etc.).
• Possibilité de modéliser des matériaux multicouches, isolants ou composites.

Kinetics Neo ® est un logiciel développé par NETZSCH® pour l’analyse et la simulation des réactions thermiquement activées, à partir de données expérimentales issues de TGA, DSC ou STA. Il permet de déterminer des modèles cinétiques précis, de simuler des profils thermiques complexes, et de prédire le comportement de matériaux soumis à diverses contraintes thermiques.

 Applications principales

• Détermination des paramètres cinétiques (énergie d’activation, loi de vitesse, mécanisme réactionnel).
• Simulation de la décomposition thermique sous conditions réelles ou extrêmes (ex. : feu, rampes rapides, cycles).
• Étude du vieillissement accéléré de matériaux (via couplage enceinte climatique et analyse DSC).
• Optimisation de procédés thermiques : frittage, durcissement, réticulation, pyrolyse…

 Points forts

• Analyse model-free et model-based : approches simples ou multi-étapes complexes.
• Simulation prédictive : extrapolation fiable vers des conditions longues ou sévères.