C'est une première du genre en Bretagne : la nouvelle chaire industrielle "Self Heating" a été retenue par l'Agence nationale de la recherche pour travailler sur la mesure thermique des matériaux. Objectif : prédire l'endurance des matériaux en service, pour appliquer ces mesures aux futures constructions industrielles.
Calculer la limite d’endurance des matériaux et prévoir la durée de vie des structures. L’ambition intéresse particulièrement les industriels Safran et Naval Group qui se sont rapprochés des équipes académiques de la grande école d’ingénieurs généralistes de Brest, l’ENSTA Bretagne. Au sein de celle-ci, l’Institut de Recherche Dupuy de Lôme travaille justement sur l’utilisation des mesures thermiques pour tester et prévoir la capacité de résistance des matériaux qui subissent un effort constant et répété un très grand nombre de fois. En d’autres termes, anticiper l’usure des structures.
Plus de 2 M€ et 4 années de recherche
Réunisant leurs champs de recherches et enjeux de développement, ce consortium (ENSTA, Naval Group, Safran et l’institut P’) a ainsi porté le programme « Self-Heating » auprès de l’Agence Nationale de la Recherche. Cette dernière a retenu et validé la création d’une chaire industrielle dédiée et dont les travaux seront financés, en partie, par l’ANR. « Le budget de recherche s’élève à 2,05 millions d’euros pour 4 ans et permet de constituer une équipe dédiée (8 thèses et 4 post-doctorants) et d’acquérir des moyens d’essais complémentaires. C’est la première chaire industrielle du genre sur le territoire breton« , indique l’ENSTA.
Eviter les avaries
Les travaux démarreront le 1er décembre 2020. La méthode retenue et efficiente est celle du « self-heating » (auto-échauffement), c’est-à-dire la prise de température d’un matériau, dans des conditions expérimentales précises. « Il s’agit de mesurer et modéliser la signature thermique de matériaux. Les études portent sur toutes classes de matériaux qui sont soumis à des risques d’endommagement du fait d’importantes sollicitations dans leurs conditions de fonctionnement. Cette technique permet de prédire des points de fragilité, pour alimenter les codes de calcul des bureaux d’étude et ainsi retarder voire éviter les avaries dès la conception d’un navire, d’un sous-marin ou d’un avion », explique Sylvain Calloch, professeur des universités à l’ENSTA Bretagne et coordinateur de ce projet.
L’enjeu est de taille pour les deux industriels, acteurs et co-financeurs de ce programme. « La volonté commune des groupes Safran et Naval Group est de développer et d’étendre cette approche scientifique de « mesure thermique » à l’ensemble des matériaux utilisés dans leurs applications respectives et de s’intéresser aux paramètres jouant sur la fatigue de leurs matériaux (température, procédé de fabrication, nature du chargement, traitements de surface, etc.)« , explique le coordinateur.
A terme et grâce à ces travaux de recherche, ils pourront donc utiliser « les matériaux et assemblages les plus adaptés à chaque contexte et à chaque partie de l’architecture des systèmes aériens ou navals« .
