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Fissuration des panneaux solaires sous impacts hypervéloces

Défis technologiques Energie solaire pour la transition énergétique Matériaux et applications Sciences pour l’ingénieur

Résumé du sujet

Avec l'augmentation du nombre de débris spatiaux et de satellites en orbite basse, la vulnérabilité des panneaux solaires installés sur ces satellites devient un problème majeur. Dans ce contexte, le CEA-Liten développe de nouvelles solutions de panneaux solaires utilisant des matériaux flexibles avancés qui pourraient être utilisés pour des assemblages photovoltaïques (PVA) pliés en Z ou enroulables. L'objectif de ce projet de thèse est d'étudier les comportements à l'impact et post-impact de ces nouveaux PVA solaires sous impact à hyper-véloces de projectiles de taille millimétrique.
Les laboratoires IDL, CEA et 3SR proposent de développer une stratégie basée sur les étapes suivantes : identification des niveaux de charge et de pression par une série de simulations numériques, caractérisation du comportement mécanique des matériaux et des interfaces impliqués dans le PVA solaire par des essais à haute vélocité de déformation grâce à des expériences de barres d'Hopkinson et d'impact de plaques, identification des équations d'états et des modèles constitutifs d'endommagement et de rupture et leur implémentation dans des codes numériques, prédiction de l'endommagement et de la rupture dans le PVA soumis à un impact hyper véloce et comparaison avec des données expérimentales par des essais d'impact considérant une large gamme de vitesses d'impact.

Laboratoire

Département des Technologies Solaires (LITEN)
Service des Modules et Systèmes PV
Laboratoire des applications modules
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