Fiche de : LABED Nadia

DIPLÔMES ET EXPÉRIENCES PROFESSIONNELLES

Maître de Conférences (section 60 du CNU) à l’Université de Technologie de Belfort-Montbéliard, j' effectue mes activités de recherche au sein du Département COMM du Laboratoire ICB et mes activités d’enseignement au sein de la formation d’ingénieur en Génie Mécanique et Conception.

1985    DEUG Sciences des Structures et de la Matière, Université Paris 13

1986 :  Licence de Mathématiques, Université Paris 13.

1987 :  Maîtrise de Mathématiques et Application Fondamentales, Université Paris 13.

1988 :  DEA de Mécanique appliquée à la construction, Université Paris 6.

1992 :  Doctorat de l'Université Paris 6, Spécialité Mécanique des Solides et des Structures  « Amortissement dans des composites viscoélastiques », Directeur de thèse : G. Duvaut.

Septembre1994 : Maître de conférences à Université de Technologie de Belfort-Montbéliard.

L’homogénéisation périodique dans les matériaux composites constitue mon premier axe recherche que j’ai abordé lors de ma thèse et que j’ai continué au sein de l’UTBM .

Puis j’ai utilisé mes compétences en modélisation numérique pour la modélisation des matériaux hyperélastiques en collaboration avec le F. PEYARUT. Cela concerne le comportement des mousses élastomères et des caoutchoucs (hyperélasticité isotrope ) :

·       Le modèle hyperélastique compressible de Blatz-Ko permet de représenter le comportement de mousse élastomère ou de caoutchouc en polyuréthanne. Cependant de nombreux problèmes numériques existent : perte d’ellipticité ou de convexité des équations d’équilibre, qui entraîne des difficultés numériques à proximité des valeurs critiques de chargement, violation de la condition de préservation de l’orientation, qui conduit à la divergence des algorithmes de résolution numérique traditionnels tels ceux de Newton-Raphson.

·       Nos travaux de recherche sur la loi de comportement de Blatz-Ko ont été axés sur ces problèmes de divergence numérique, puis sur l’étude d’un cas complexe qui concerne le contact en grandes déformations et grands glissements entre deux solides déformables hyperélastiques.

Les résultats obtenus sur le modèle de Blatz-Ko nous ont permis d’aborder un nouvel axe de recherche  : l'optimisation topologique en mécanique non linéaire, appliquée aux tissus biologiques mous comme les muscles, les tendons, la peau ou encore les parois artérielles (hyperélasticité anisotrope). Nous avons développé une méthode d’optimisation permettant d’identifier les paramètres matériaux des modèles HGO ou FUNG avec différentes approches pour l’optimisation multicritère des structures basées sur les méthodes non déterministes et en particulier en utilisant les algorithmes génétiques. 

Les travaux théoriques développés dans ces différents domaines ont été implémentés par éléments finis dans le code de calcul universitaire FER. Les implémentations ont été effectuées en collaboration avec le Professeur Z.-Q. Feng, ancien Directeur du laboratoire de Mécanique d’Evry.

Les domaines théoriques sur lesquels je me suis plus particulièrement focalisée en hyperélasticité sont les suivants :

·     Contrôle de la préservation de l’orientation,

·     Développement de techniques d’identification hybrides couplant algorithmes génétiques et calculs analytiques dans le cadre de la thèse de Nizar Harb soutenue en 2013,

·     Etude des bases d'intégrité d'invariants anisotropes dans le cadre de la thèse d’Anh-Tuan Ta soutenue en 2014.

Depuis 2020, je suis impliquée sur une thématique de recherche nouvelle pour moi, la fabrication additive par impression 3D. Cette thématique, pour laquelle ICB/COMM a consenti de lourds investissements en matière d’équipements expérimentaux, constitue actuellement l’un des principaux axes de recherche du laboratoire. J’apporte ma contribution en modélisation et en homogénéisation périodique en participant depuis octobre 2020 aux travaux d'une thèse encadrée par F. PEYRAUT et Y. ZHANG du laboratoire.

REVUES

[1]        Labed Nadia, Turbé Nicole, « Computation of homogenized coefficients for a viscoelastic composite », Journal of Composite Materials, vol. 32, n°14/1998.

[2]        F. Peyraut, N. Labed « Préservation de l’Orientation et Convergence de Newton-Raphson avec le Modèle Hyperélastique Compressible de Blatz-Ko », Revue Européenne des Éléments Finis, Vol. 10, pp. 595-605, n°5, 2001.

[3]        Z.-Q. Feng, F. Peyraut, N. Labed “Solution of large deformation contact problems with friction between Blatz-Ko hyperelastic bodies”, International Journal of Engineering Science, pp. 2213-2225, Vol. 41, 2003.

[4]        F. Peyraut, N. Labed « Condition de Préservation de l'Orientation – Application en Hyperélasticité Compressible », Revue Européenne des Eléments Finis, Vol. 12, pp. 99 à 116, N°1, 2003.

[5]        F. Peyraut, Z.-Q. Feng, N. Labed “A general convergence condition of the Newton-Raphson algorithm applied to compressible hyperelasticity”, Structural Engineering and Mechanics, Vol. 21, N° 2, pp. 121-136, 2005.

[6]        F. Peyraut, Z.-Q. Feng, N. Labed “A material-independent algorithm for preserving of the orientation of the spatial basis attached to deforming medium”, Computational Mechanics, Vol. 40, pp. 1053–1060, 2007.

[7]        F. Peyraut, Z.-Q. Feng, Q.-C. He, N. Labed “Robust numerical analysis of homogeneous and non-homogeneous deformations”, Applied Numerical Mathematics, Vol. 59, Issue 7, pp. 1499-1514, 2009.

[8]        F. Peyraut, C. Renaud, N. Labed, Z.-Q. Feng, “Modélisation de tissus biologiques en hyperélasticité anisotrope – Etude théorique et approche éléments finis”, Comptes Rendus Mécanique à l’Académie des Sciences, 337, pp. 101-106, 2009.

[9]        F. Peyraut, Z.-Q. Feng, N. Labed, C. Renaud “A closed form solution for the uniaxial tension test of biological soft tissues”, International Journal of Non-Linear Mechanics, Vol. 45, pp. 535-541, 2010.

[10]     N. Harb, N. Labed, M. Domaszewski, F. Peyraut “A New Parameter Identification Method of Soft Biological Tissue Combining Genetic Algorithm with Analytical Optimization”, Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, Vol. 200, Issues 1-4, pp. 208-215, 2011.

[11]     N. Harb, N. Labed, M. Domaszewski, F. Peyraut “GAO parameter identification method in biomechanics”, Computer Methods in Biomechanics and Biomedical Engineering, Vol. 14, N° 81, pp. 255-256, 2011.

[12]     A.T. Ta, N. Labed, F. Holweck, A. Thionnet, F. Peyraut “A new invariant-based method for building biomechanical behavior laws- Application to an anisotropic hyperelastic material with two fiber families”, International Journal of Solids and Structure, Vol. 50, pp. 2251–2258, 2013.

[13]     N. Harb, N. Labed, M. Domaszewski, F. Peyraut “Optimization of material parameter identification in biomechanics”, Structural and Multidisciplinary Optimization, Vol. 49, Issue 2, pp. 337-349, 2014.

[14]     A.T. Ta, N. Labed, F. Holweck, A. Thionnet, F. Peyraut “A constructive approach of invariants of behavior laws with respect to an infinite symmetry group – Application to a biological anisotropic hyperelastic material with one fiber family », International Journal of Solids and Structures, Vol. 51, Issues 21–22, pp. 3579-3588, 2014.

CONGRÈS INTERNATIONAUX

[15]     N. Labed, F. Peyraut, M. Domaszewski “Thickness optimisation of a bi-stratum structure”, CADCOMP VII, Seventh International Conference on Advances in Composite Materials and Structures, Bologne (Italie), pp. 165-174, 2000.

[16]     F. Peyraut, N. Labed «Divergence of arc-length method in the case of a compressible hyperelastic cube subjected to a compressive pressure», CIMNA I, 1^er Congrès International sur les Modélisations Numériques Appliquées, Beyrouth (Liban), 2003.

[17]     F. Peyraut, Z.Q. Feng, N. Labed “A General Convergence Condition of the Newton-Raphson Algorithm Applied to Compressible Hyperelasticity”, WCCM VI, Sixth World Congress on Computational Mechanics, Beijing (Chine), Vol. II, pp. 29, 2004.

[18]     F. Peyraut, N. Labed, Z.-Q. Feng “A numerical approach to enforce the orientation-preserving condition”, ECCMR 2007, the 5^th European Conference on Constitutive Models for Rubber, Ecole des Mines de Paris, Paris (France), pp. 285–290, 2007.

[19]     N. Labed, F. Peyraut, Z.-Q. Feng, C. Renaud “Continuum mechanics analysis of biological soft tissues by an anisotropic hyperelasticity model – Theory and application”, 9th World Congress on Computational Mechanics, Sydney (Australie), pp. 52, 2010.

[20]     N. Harb, N. Labed, M. Domaszewski, F. Peyraut “Identification of viscoelastic material parameters in biological tissues: A new method”, International Conference of Bio-engineering for Smart Technologies, BioSMART 2016, Dubai (Emirats Arabes Unis), Dec. 4^th– 7^th, 2016.

[21]     N. Harb, N. Labed, M. Domaszewski, F. Peyraut “On the unicity of a solution in biomechanics of soft tissues: A numerical approach”, International Conference of Advances In Sciences and Engineering Technology, ASET 2019,  Dubai (Emirats Arabes Unis), 26 March-10 April, 2019.

CONGRÈS nationaUX

[22]     N. Labed, F. Peyraut, N. Turbé « Amortissement de la Réflectivité Acoustique d'une Paroi par un Revêtement Anéchoïque », 10^ème Congrès Français de Mécanique, Paris, Vol. 1, pp. 25-28, 1991.

[23]     N. Labed, Guillaumin François,  » Etude d’un composite renforcé par des fibres longues « , 12^ème Congrès Français de Mécanique, Vol. 1, pp 377-380, Strasbourg, 4-8 septembre 1995.

[24]     N. Labed, F. Peyraut « Réflectivité Acoustique d'une Coque de Sous-marin Munie d'un Revêtement Composite Viscoélastique », 12^ème Congrès Français de Mécanique, Strasbourg, Vol. 4, pp 9-12, 1995.

[25]     F. Peyraut, N. Labed « Analyse Non Linéaire du Modèle Hyperélastique Compressible de Blatz-Ko », 16^ème Congrès Français de Mécanique, Nice, 2003.

[26]     Z.Q. Feng, F. Peyraut, N. Labed « Contact avec Frottement en Grandes Déformations et Grand Glissement entre deux Solides Hyperélastiques Compressibles », 16^ème Congrès Français de Mécanique, Nice, 2003.

[27]     F. Peyraut, Z.-Q. Feng, N. Labed « Simulation des materiaux hyperélastiques – des modèles complexes, des applications concrètes », 10^ème Colloque National AIP-PRIMECA, La Plagne, 2007.

[28]     F. Peyraut, Z. Q. Feng, N. Labed « Préservation de l’orientation en hyperélasticité compressible », 8^ème Colloque National en Calcul des Structures, Giens, Vol. 2, pp. 263-269, 2007.

[29]     F. Peyraut, Z.-Q. Feng, N. Labed, C. Renaud « Etude théorique et numérique de tissus biologiques en hyperélasticité anisotrope », 9^ème Colloque National en Calcul des Structures, Giens, Vol. 1, pp. 539-544, 2009.

[30]     D. Chamoret, N. Labed and M. Domaszewski, “Optimization of truss structures by a stochastic method”, First International Conference on Multidisciplinary, Design Optimization and Application (ASMDO), April 17-20, 2007 Besançon, France.

[31]     N. Harb, N. Labed, M. Domaszewski, F. Peyraut « Détermination des paramètres de matériaux anisotropes et hyperélastiques : Application au tissu du disque intervertébral », 10^ème Colloque National en Calcul des Structures, Giens, 2011.

[32]     N. Harb, N. Labed, M. Domaszewski, F. Peyraut « Identification de paramètres matériau en hyperélasticité anisotrope : couplage algorithmes génétiques – méthode des moindres carrés ordinaires », 20^ème Congrès Français de Mécanique, Besançon, 2011.

[33]     N. Harb, N. Labed, M. Domaszewski, F. Peyraut “GAO Parameter Identification Method In Biomechanics”, 36^ème Congrès de la Société de Biomécanique, Besançon, 2011.

·     1994-1998 :    Membre élu au Bureau du Département Mécanique et Conception (collège enseignant),

·     1995-1997 :    Membre nommé de la commission scientifique de la bibliothèque,

·     2000-2008 :    Membre élu de la commission de spécialistes 60^ème (collège maître de conférences, deux mandats),

·     2002 – 2014 :  Membre élu au conseil du laboratoire M3M (collège maître de conférences, trois mandats),

·     2008 – 2012 : Membre élu au conseil d’administration de l’UTBM (collège maître de conférences),

·     2010 – 2016 : Responsable des bases branche au département Mécanique et Conception : organisation des commissions pédagogiques, suivi des étudiants MC01 et MC02, coordination des UV de bases, responsable des commandes pour les différentes plateformes au niveau base,

·     2010 – 2018 : Membre élu au Bureau du Département Mécanique et Conception (collège enseignant).

·     Depuis 2012 : participation régulière au comité de sélection pour les postes de Maître de conférences en 60^ème section en tant que membre interne.

·     Depuis 2018 : Membre élu au Bureau du Pôle Industrie 4.0 (collège enseignant)

·     Depuis 2018 : Membre nommé par la direction à la commission paritaire de l’UTBM : participation au groupe de travail sur la mise en place de la RIFSEEP, participation à la campagne de promotion des agents (novembre 2020).

          Depuis décembre 2021 : Membre élu au conseil de département ICB/COMM

Mes enseignements s’effectuent principalement au sein du Département Mécanique et Conception et portent sur la mécanique, la modélisation numérique et les mathématiques. Je participe aussi à des TD au sein de tronc commun de l’établissement. Voici les différentes matières que j’ai enseignées :

• Mécanique :

–        Mécanique des milieux continus 

–        Résistance des Matériaux 

–        Résistance des Matériaux problèmes avancés

• Modélisation numérique :

–      Modélisation des structures par éléments finis 

–      Modélisation numérique pour l’ingénieur – Applications et codes industriels 

–      Analyse numérique pour l’ingénieur 

• Mathématiques :

–      Bases d’algèbre et d’analyse 

–      Remise à niveau en mathématiques