Les matériaux magnétoélectrique (ME) sont les matériaux composites fonctionnels composés de phases piézoélectriques et magnétostrictives qui a capacité de transformer l’énergie magnétique à l’énergie électrique par la médiation de l'énergie mécanique. L’effet ME peut être caractérisé en utilisant le coefficient magnétoélectrique (V/Oe). Cette propriété particulière génère un intérêt pour la recherche scientifique et plus particulièrement pour l’application de nouveaux transducteurs d’énergie, capteurs magnétiques ou inductances variables. Dans ce contexte, L2E a commencé depuis 2012 à développer des codes multiphysiques en éléments finis pour étudier les matériaux ME. Les travaux de cette thèse sont pour développer un modèle 3D combinant les modèles d'existence de piézoélectrique et magnétostrictif. Le modèle 3D est utilisé pour étudier le comportement du matériau magnétoélectrique: Modélisation de composite laminaire, prenant en compte la non linéarité de la magnétostrictive par un modèle multi-échelles et l'effet des courants de Foucault en régime dynamique ; Étude de différentes structures composites ME et de l'influence des paramètres géométriques sur la performance de ce matériau ; Application du principe d'homogénéisation à l'analyse du comportement magnétoélectrique de composites particules ME ou de composite fibres ME.