Les modèles homogénéisés sont souvent utilisés dans l'analyse multi-échelle des matériaux composites en raison de leur efficacité de calcul, cependant ils ne fournissent souvent pas une précision suffisante dans les régions présentant des forts gradients dans les champs de solution. Une approche pour surmonter cette difficulté est de coupler de manière adaptative le modèle homogène avec un modèle hétérogène dans des zones d'intérêt identifiées. J'ai développé un nouvel estimateur d'erreur de modélisation afin de détecter ces régions où le raffinement du modèle de matériau est nécessaire. Cet estimateur est formulé en se basant sur la méthode d'homogénéisation asymptotique d'ordre supérieur associée à une correction originale des effets de bords que j'ai proposée. En effet, il est démontré que l'homogénéisation d'ordre supérieur fournit une estimation précise des champs hétérogènes même dans les cas où la séparation d'échelle entre les longueurs caractéristiques des hétérogénéités et le problème structurel est faible. Cette estimation de l'erreur de modélisation quantifie la différence entre une estimation d'ordre supérieur introduisant l'effet des gradients macroscopiques et une estimation classique de premier ordre. Une stratégie de couplage adéquate est également développée pour coupler efficacement les domaines homogènes et hétérogènes, constituant une étape vers la modélisation hiérarchique des structures élastiques hétérogènes.