Essais & Simulations n°116

Dossier

Dossier Essais composites Préface Les Pays de la Loire, berceau des composites intelligents Les matériaux composites offrent aux industries et aux designers des possibilités nouvelles et innovantes d’associer forme (simple et/ou complexes), matériau (anisotropie) et fonctionnalité (simple et/ou multiple). Avec l’amélioration de plus en plus importante des procédés de fabrication et à leur automatisation croissante, ces matériaux permettent de satisfaire des besoins où les matériaux classiques peuvent difficilement amener des solutions convaincantes. La compétition entre ces deux classes de matériaux s’annonce de plus en plus rude à l’avenir ; quoique les matériaux homogènes disposent encore de l’aura reflétée par la très longue expérience et la très grande connaissance de leurs performances. Mais pour combien de temps encore… Le succès de ces nouveaux matériaux, leur haute valeur ajoutée et la haute technicité requise pour les mettre en œuvre sont l’illustration du caractère innovant que doivent acquérir les entreprises Françaises afin de faire face aux défis multiples de la mondialisation dans la conquête des marchés. Cependant, le caractère fortement capitalistique de ces matériaux met l’accent sur l’effort financier en développement et en investissement qu’ils requièrent auprès des entreprises spécialisées avant de pouvoir recevoir un retour positif sur investissements. Le caractère international lié aux marchés des matériaux nouveaux, à hautes performances (tels que les matériaux composites) imposent un positionnement en groupement de partenaires industriels et donc la mise en place de projets de R&D où des avancées collégiales, en aval des applications industrielles et efficaces en termes de marketing technologique. Ces projets doivent en outre arriver à terme, à la formation de compétences fortes en R&D de la spécialité. Le concept de matériaux intelligents, fondé sur les matériaux composites dotés de capteurs à des fins de suivi de santé structurale en continu est transversal dans la mesure qu’il intéresse l’aéronautique, le maritime, le génie civil, l’éolien offshore, l’automobile, le ferroviaire, l’industrie chimique, etc. Tous ces domaines souhaitent tirer bénéfice de la possibilité de connaitre les niveaux de déformation en temps réel afin d’éviter l’amorçage et la Monssef Drissi-Habti, directeur de Recherche à l’IFSTTAR propagation de défauts critiques rendant la maintenance lourde obligatoire. La Région Pays de La Loire est très active depuis plusieurs années dans la construction d’une industrie pérenne dans le domaine des matériaux composites. Pour se faire, elle a contribué de façon significative à la mise en place des moyens de consolidation de cette industrie à travers la mise en place d’infrastructures de niveau mondial à même de promouvoir des projets de recherche et développement qui assureront le transfert technologique et l’innovation nécessaires à la croissance. Cette action de la Région a été catalysée par un animateur historique et très actif qu’est le Pôle EMC2. Cet effort a été conforté par les acteurs de l’innovation que sont les industriels (Airbus, EADS, DCNS …), les académiques (Université de Nantes, Ecole Centrale de Nantes, Ecole des Mines de Nantes, IFSTTAR, ENSAM-Angers …), le Pôle de Compétitivité EMC2 et son Institut de Recherche Technologique (IRT) Jules Verne ainsi que la plateforme Technocampus EMC2. Essais & Simulations • MARS 2014 • PAGE 44

Dossier Essais composites Par exemple, entre 2008 et 2012, le Projet FUI (Fonds Uniques Interministériels de la DGCIS) DECID2 a été mis en place en Région pays de La Loire par un consortium dirigé par l’IFSTTAR et porté par l’Entreprise ETPO. Ce projet a été financé par l’Etat, les Régions Pays de La Loire, Bretagne et Picardie et a été doublement soutenu par les pôles de compétitivité EMC2 et PGCE. Il a permis de mettre en place deux démonstrateurs de dimensions 20m x 3,5m entièrement fabriqués en matériaux composites intelligents (dotées de capteurs en fibres optiques et ultrasoniques à cœur). A travers une application à orientation mécanique mettant en exergue un partenariat public-privé, de façon plus heuristique, il s’agissait de créer les conditions technologiques et financières nécessaires d’une transversalité vers d’autres domaines industriels du concept « matériaux composites intelligents ». Dans la continuité, l’IFSTTAR avec le concours du LAR- MAUR (Université de Rennes1), le LIMATB (Université de Bretagne Sud) et l’ENSAM-Angers ont mis en place le Groupement d’Intérêt Scientifique (GIS) DURabilité des Structures en matériaux composites Intelligents (DUR- SI) en écho à l’importance de tels matériaux jugés stratégiques par les États-Unis, l’Allemagne, le Japon et la France. Le GIS DURSI vise à développer des matériaux composites de structure dits intelligents et s’inscrit dans deux axes prioritaires de la SNRI, l’Urgence environnementale et écotechnologies d’une part, l’Information, communication et nanotechnologies d’autre part. Ainsi, les industriels membres fondateurs des IRT Jules Verne et Railenum, spécialisés dans les procédés de fabrication ou utilisateurs de matériaux de structures, constituent autant de clients ou de fournisseurs pour le GIS DURSI, ce qui renforcera la structuration nationale de la recherche et de l’innovation sur les matériaux à travers la consolidation de partenariats naissant du type public-privé. Ce numéro spécial de la Revue Essais & Simulation présente quelques exemples de recherche entreprise au sein de la région Pays de La Loire par des acteurs institutionnels, académiques et industriels. Le panorama dressé n’a pas vocation à être exhaustif, mais présente néanmoins l’esprit des travaux sur les matériaux composites menés au sein de l’IRT Jules Verne, à l’ENSAM-Angers, au LIMATB de l’Université de Lorient, à ALSTOM, à Europe Technologies et à l’IFSTTAR. Monssef Drissi-Habti Directeur de Recherche – IFSTTAR Stucture Groupe « Matériaux et Structures Composites » Arts et Métiers ParisTech Campus d’Angers L'Ecole Nationale Supérieure d'Arts et Métiers est une "Grande Ecole d'Ingénieurs". Elle a formé plus de 85 000 ingénieurs depuis sa création en 1780 par le duc de La Rochefoucauld Liancourt. C'est un établissement Public à Caractère Scientifique, Culturel et Professionnel (EPCSCP) placé sous la tutelle du ministère de l'Enseignement supérieur et de la recherche. Etablissement unique coordonné par une Direction Générale, Arts et Métiers ParisTech comprend 8 campus et 3 instituts répartis sur le territoire français. Ce réseau lui confère une proximité exceptionnelle avec le milieu industriel en régions. De ce fait un campus est un portail qui permet d’accéder à l’ensemble du réseau. Par ailleurs, Arts et Métiers Paris- Tech et Arts (structure de valorisation de l’école) ont reçu conjointement le label Institut Carnot en 2006 pour leur structure de recherche baptisée ARTS, Actions de Recherche pour la Technologie et la Société. Ce label a été renouvelé en 2011. L’Institut Carnot ARTS rassemble les 15 laboratoires d’Arts et Métiers ParisTech et 7 autres laboratoires appartenant à d’autres entités (Université de Bourgogne, Centrale Lille...). La thématique des matériaux composites est présente dans quasiment tous les campus et est abordée sous de nombreux aspects allant de l’étude micromécanique jusqu’aux essais sur structures (Metz) en passant par les procédés (Lille), le comportement dynamique (Bordeaux), Essais & Simulations • MARS 2014 • PAGE 45