L'objectif général de ce travail est de développer un nouveau concept pour enrichir les éléments finis volumiques de premier ordre. L'application principale des différents modèles proposés concerne la modélisation numérique des problèmes de mécanique des solides. Dans ce contexte, dans une première partie, une famille d'éléments finis volumiques avec six ddl par noeud est formulée. Cette famille est basée sur une technique de type SFR (Space Fiber Rotation). En exploitant la rotation d'une fibre matérielle élémentaire dans l'espace, ce nouveau modèle crée de la valeur en enrichissant la définition du champ des déplacements qui devient quadratique. Une intégration réduite suffit pour obtenir une intégration cohérente de la matrice de rigidité élémentaire et diminuer à la fois les phénomènes de verrouillage. Dans une seconde partie, deux approches différentes sont utilisées pour l'analyse des structures composites stratifiées. Dans la première, on à utilisé un élément volumique SFR par couche orthotrope suivant l'épaisseur. La deuxième approche utilise un modèle multicouche 3D. La troisième partie concerne l'extension du modèle SFR en non linéaire géométrique en grands déplacements.
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