Soutenance de thèse de Pierre BUSNEL

Développement de modèles thermomécaniques pour la conception optimisée de gyroscopes à fibre optique.

Cette thèse porte sur la modélisation thermomécanique des gyroscopes à fibre optique (FOG), avec pour objectif d'améliorer la prédiction des biais de mesure d'origine thermique. Une approche multi-échelle est développée pour prédire et comprendre ces biais.

Dans un premier temps, le fonctionnement des gyroscopes à fibre optique, basé sur l'effet Sagnac, est présenté, ainsi que l'effet des changements thermiques sur la mesure.
Un modèle éléments finis axisymétrique, numériquement coûteux, est développé afin de prédire ces biais thermiques.

Un modèle thermomécanique isotrope transverse homogénéisé de la bobine est identifié et utilisé pour la prédiction des biais thermiques. Cette approche, validée expérimentalement, permet une réduction drastique des coûts de calcul.
Pour surmonter les limitations du modèle homogène à basse température, un modèle mixte est développé, combinant une description homogène du cœur de la bobine et une description fine de ses bords.
Une stratégie de raccordement en moyenne est proposée, offrant un excellent compromis entre précision et efficacité numérique.

Pour les bobines désordonnées, où le motif théorique de bobinage n'est pas respecté, une méthode de reconstruction par tomographie aux rayons X est développée, permettant de caractériser leur structure réelle et d'alimenter les modèles thermomécaniques.

Ces développements fournissent des outils numériques performants pour la prédiction des biais thermiques dans les FOG, contribuant à l'amélioration de leurs performances en navigation inertielle.

Le jury est composé de :

- Morvan Ouisse, Professeur des universités, Supmicrotech-ENSMM Besançon, Rapporteur

- Laurent Hornet, Professeur des universités, Ecole Centrale Nantes, Rapporteur

- Mathilde Chevreuil, Maitre de conférences, Nantes Université, Examinateur

- Pierre Feissel, Professeur des universités, Universités de Technologie de Compiègne, Examinateur

- Emmanuel Peter, VP Recherche Technologie et Innovation, Safran Space, Examinateur.