André Zaoui (physicien)

André Zaoui est un physicien français en mécanique des matériaux, né le . Il est membre correspondant de l’Académie des sciences[1] et membre de l’Académie des technologies[2].

Biographie

Ingénieur civil de l’École des mines de Paris (1963), maître ès sciences physiques et mathématiques à la Faculté des sciences de Paris (1965), docteur d’État ès sciences physiques à la Faculté des sciences de Paris (1970), il a été chercheur CNRS à l’École polytechnique (1964-1972), Professeur de Mécanique à l’université Paris-XIII (1972-89), directeur de recherche au CNRS à l’École polytechnique (1990-2006) puis à l’ENSAM Paris (2007-2009) et professeur de mécanique à l’École polytechnique (1990-2004). Il a également enseigné dans d’autres établissements d’enseignement supérieur (université Pierre-et-Marie-Curie, École des mines de Paris, École nationale des ponts et chaussées, École nationale supérieure de techniques avancées, École centrale Paris).

Travaux scientifiques

Les travaux scientifiques d’André Zaoui recouvrent les domaines de la recherche, de la formation et de l’animation de recherches collectives. Ils sont placés sous le signe du passage du microscopique au macroscopique en mécanique des matériaux, au carrefour de la mécanique des milieux continus et de la science des matériaux.

Ses travaux de recherche ont été consacrés à l’investigation des relations entre la microstructure des matériaux à méso-échelle (échelle des grains de polycristaux, des inclusions ou des fibres dans des composites, des domaines de phase dans des matériaux multiphasés…) et leur comportement mécanique macroscopique, tant en déformation qu’en endommagement. Dans ce cadre, ses contributions portent sur la conception, le développement et l’utilisation d’outils théoriques, méthodologiques et expérimentaux pour relier les échelles microscopique et macroscopique en mécanique des matériaux.

Il a d’abord (1964-72) étudié la viscoplasticité des métaux, mettant notamment à jour et interprétant le phénomène d’« hésitation au fluage »[3]: dans ce but, il a contribué au développement des modèles de passage du monocristal au polycristal en élasto(visco)plasticité en proposant une critique de modèles antérieurs et une formulation sécante du modèle autocohérent pour les comportements non-linéaires[4],[5].

Il a ensuite (1972-90) développé une approche mécanicienne de la plasticité cristalline : caractérisation et représentation de l’écrouissage latent[6],[7] pour différentes classes de monocristaux, prédiction de son rôle dans l’écrouissage des polycristaux, la formation des textures cristallographiques et le déclenchement d’instabilités plastiques en grandes déformations (bandes de cisaillement…) ; analyse de l’influence mécanique des joints de grains[8],[9], jonctions triples et glissement intergranulaire sur la plasticité des multicristaux et polycristaux.

Depuis 1990, il a apporté différentes contributions à la micromécanique des matériaux hétérogènes et composites :

- prise en compte de la morphologie et de la distribution spatiale des phases selon une approche par « motifs morphologiques représentatifs »[10] et établissement sur cette base de nouveaux encadrements et de nouvelles estimations[11],[12] pour le comportement global en élasticité ; modélisation d’effets de taille et d’empilement[13] dans les composites particulaires ; extension aux comportements héréditaires[14] et non linéaires[15],[16] ;
- proposition de la « formulation affine »[17],[18],[19] pour l’homogénéisation non-linéaire des comportements héréditaires et non-héréditaires et évaluation comparée de différentes méthodes de linéarisation[20],[21] ;
- analyse des champs locaux par caractérisation expérimentale et simulation numérique à méso-échelle (« mésoscope numérique »[22]) et proposition d’une méthodologie d’identification des comportements intracristallins à partir de l’étude de la réponse locale de polycristaux[23].

Cette activité de recherche s’est accompagnée d’une activité de formation à plusieurs niveaux dans le même domaine scientifique : mise en place et direction (1973-1980) d’une formation universitaire d’ingénieurs en matériaux, reconnue par la Commission des Titres d’Ingénieur ; mise en place et direction (1985-93) du DEA « Mécanique et Matériaux »[24],[25] fédérant une université et cinq grandes écoles franciliennes ; création et direction (1991-2001) de la Majeure de Mécanique[26] puis d’un master en innovation technologique (2001-2004) à l’École polytechnique.

Recherche et formation ont eu des prolongements dans l’animation de recherches collectives : direction ou codirection de laboratoires (Laboratoire CNRS des Propriétés mécaniques et Thermodynamiques des Matériaux à l’université Paris-XIII de 1981 à 1989, Laboratoire de mécanique des solides à l’École polytechnique de 1991 à 2000) ; création et direction de structures fédératives de recherche (Pôle FIRTECH Île-de-France de Mécanique et Matériaux de 1985 à 1993, Fédération francilienne de mécanique (matériaux, structures et procédés), CNRS, de 2003 à 2008) ; animation de recherches nationales (direction du Pôle national de recherche technologique en mécanique et matériaux de 1991 à 1995, charge de mission au CNRS de 1983 à 1989) et participation à des instances nationales de prospective et d’orientation de recherches dans différents domaines (matériaux, supersonique, aéronautique et espace, matériaux du nucléaire[27]) ; organisation et présidence de colloques, écoles et congrès internationaux (colloque EUROMECH 183 en 1984, cours avancé au CISM[28] en 1985, symposium IUTAM[29] en 1995…) ; participation à des comités de lecture (Int. J. Plasticity, J.M.T.A, Eur. J. Mech. A/Solids, C.R. Mécanique), conseils d’administration et conseils scientifiques (ENPC, École centrale Paris, ENS Cachan, ENSMA, EDF, Arcelor, CEA-DAM) et instances d’évaluation (Commission nationale d’évaluation, Comité national de la recherche scientifique, Conseil national des universités, Agence nationale de la recherche, programmes européens « Science », comités scientifiques de laboratoires).

Honneurs et distinctions
  • Membre correspondant de l’Académie des sciences depuis 1990,
  • Membre fondateur de l’Académie des technologies depuis 2000,
  • Membre étranger associé de l’Académie Hassan-II des sciences et techniques depuis 2006,
  • Grande Médaille de la SF2M (2002),
  • lauréat de l’Académie des sciences (prix Trémont, 1982),
  • Médaille de bronze du CNRS (1971),
  • Chevalier de la Légion d'honneur (2003.

Notes et références
  1. « Académie des sciences »
  2. « Académie des technologies »
  3. L. Brun, A. Zaoui, « Sur l’hésitation au fluage, C. Gr. F », Rhéologie,‎ 5, (1967), p. 267-284
  4. A. Zaoui, « Effets de désorientation sur la viscoplasticité de polycristaux C.F.C. », Int. J. Solids and Structures,‎ 8, (1972), p. 1089-1101
  5. M. Berveiller, A. Zaoui, « An extension of the self-consistent scheme to plastically flowing polycrystals », J. Mech. Phys. Solids,‎ 26, (1979), p. 325-344
  6. P. Franciosi, M. Berveiller, A. Zaoui, « Latent hardening in copper and aluminium single crystals », Acta Metall.,‎ 28, (1980), p. 273-283
  7. P. Franciosi, A. Zaoui, « Multislip in F.C.C. crystals: a theoretical approach compared with experimental data », Acta Metall.,‎ 30, (1982), p. 1627-1637
  8. C. Rey, A. Zaoui, « Slip heterogeneities in deformed aluminium bicrystals », Acta Metall.,‎ 28, (1980), p. 687-697
  9. C. Rey, A. Zaoui, « Grain boundary effects in deformed bicrystals », Acta Metall.,‎ 30, (1982), p. 523-535
  10. M. Bornert, C. Stolz, A. Zaoui, « Morphologically representative pattern-based bounding in elasticity », J. Mech. Phys. Solids,‎ 44, (1996), p. 307-331
  11. E. Hervé, A. Zaoui, « n-layered inclusion-based micromechanical modelling », Int. J. Engng Sci,‎ vol 31, 1, (1993), p. 1-10
  12. A. Zaoui, Structural Morphology and Constitutive Behaviour of Microheterogeneous Materials, In Continuum Micromechanics (P Suquet, ed.), New York, Springer Wien, , p. 291-347
  13. V. Marcadon, E. Hervé and A. Zaoui, « Micromechanical modeling of packing and size effects in particulate composites », Int. J. Solids Struct,‎ 44, (2007), p. 8213−8228
  14. S. Beurthey, A. Zaoui, « Structural morphology and relaxation spectra of viscoelastic heterogeneous materials », Eur. J. Mech A/Solids,‎ 19, (2000), p. 1-16
  15. E. Hervé, A. Zaoui, « Modelling the effective behavior of non linear matrix-inclusion composites », Eur. J. Mech. A/Solids,‎ 9, (1990), p. 505-515
  16. N. Bilger, F. Auslender, M. Bornert, H. Moulinec, A. Zaoui, « Bounds and estimates for the effective yield surface of porous media with a uniform or a nonuniform distribution of voids », Eur. J. Mech. A/ Solids,‎ 26, (2007), p. 810−836
  17. A. Zaoui, R. Masson, « Micromechanics-based modeling of plastic polycrystals: an affine formulation », Mat. Sci. Engng,‎ a285, (2000), p. 418-424
  18. R. Masson, A. Zaoui, « Self-Consistent Estimates for the Rate-Dependent Elastoplastic Behaviour of Polycrystalline Materials, », J. Mech. Phys. Solids,‎ 47, (1999), p. 1543-1568
  19. R. Masson, M. Bornert, P. Suquet A. Zaoui, « An affine formulation for the prediction of the effective properties of non linear composites and polycrystals », J. Mech. Phys. Solids,‎ 48, (2000), p. 1203-1227
  20. M. Bornert, R. Masson, P. Ponte Castaneda, A. Zaoui, « Second-order estimates for the effective behaviour of viscoplastic polycrystalline materials », J. Mech. Phys. Solids,‎ 49, (2001), p. 2737-2764
  21. A. Rekik, F. Auslender, M. Bornert, A. Zaoui, « Objective evaluation of linearization procedures in nonlinear homogenization: a methodology and some implications on the accuracy of micromechanical schemes », Int. J. Solids Struct.,‎ 44, (2007), p. 3468−3496
  22. S. Héraud, L. Allais, H. Haddadi, C. Teodosiu, A. Zaoui, « Du polycristal au multicristal : vers un mésoscope numérique », J. Phys IV,‎ pr4, (1998), p. 27-32
  23. T. Hoc, J. Crepin, L. Gelebart, A. Zaoui, « A procedure for identifying the plastic behavior of single crystals from the local response of polycrystals », Acta Mater,‎ 51, (2003), p. 5479-5490
  24. D. François, A. Pineau, A. Zaoui, Mechanical Behaviour of Materials, vol. 1 : Micro-and Macroscopic Constitutive Behaviour, Pays-Bas, Springer, , 646 p.
  25. D. François, A. Pineau, A. Zaoui, Mechanical Behaviour of Materials, vol. 2 : Fracture Mechanics and Damage, Pays-Bas, Springer, , 666 p.
  26. A. Zaoui, Matériaux hétérogènes et composites, Cours à l'École polytechnique, Presses de l’École polytechnique, , 152 p.
  27. A. Zaoui, Matériaux du Nucléaire, Rapport sur la science et la technologie n° 5, Académie des sciences, Paris, éditions Tec & Doc,
  28. E. Sanchez-Palencia, A. Zaoui, Homogenization techniques for composite media, Lecture Notes in Physics, Berlin, Eds, Springer Verlag,
  29. A. Pineau et A. Zaoui, Micromechanics of Plasticity and Damage of Multiphase Materials (Proc : IUTAM Symposium, Sèvres 1995), Pays-Bas, Kluwer Academic Publ,

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