Institut PPRIME, UPR 3346, Institut de recherche de Poitiers

Les recherches concernent les propriétés des matériaux à différentes échelles, du microscopique au macroscopique. La démarche vise à établir les relations qui existent entre la microstructure et les propriétés physiques/mécaniques par une approche à la fois expérimentale et théorique.

Les matériaux étudiés sont les composites à matrice organique. Les recherches sont menées sur des matériaux industriels, fonctionnels ou structuraux et sur des matériaux modèles choisis pour identifier les paramètres physiques pertinents.

Les méthodes de caractérisation physico-chimique, structurale et les équipements d’essais mécaniques couvrent les différentes échelles étudiées. Du point de vue de la modélisation, les développements concernent également toutes les échelles, de la microstructure jusqu’à l’endommagement et la fissuration de pièces industrielles.

L’activité de l'axe Endommagement et Durabilité est centrée sur la mécanique des matériaux et des structures dédiés en particulier aux domaines des transports – essentiellement aéronautiques - et de l’énergie.

La méthodologie d’approche de ces sujets scientifiques suit l’enchaînement : Essais représentatifs – Analyse microstructurale –Formulation d’hypothèses/lois de comportement –identification – simulation numérique – retour vers les essais.

Les objectifs scientifiques sont :

- l’amélioration de la connaissance du comportement et de prévision de la durabilité des matériaux dans des conditions proches des conditions d’usage (chargements cycliques, températures variables, agression de l’environnement par oxydation ou via l’humidité ou des gaz fragilisants),

- l’amélioration des matériaux en proposant aux élaborateurs des pistes d’optimisation des microstructures ou en étudiant de nouveaux matériaux (Ecomateriaux de nouvelle génération),

- l’amélioration de la connaissance des matériaux utilisés dans des situations aux limites de leurs capacités. Comprendre les mécanismes d’endommagement qui dégradent leurs propriétés et quantifier les risques encourus sont des informations essentielles pour les ingénieurs qui conçoivent et optimisent les structures. Une diminution des coefficients de sécurité respectés lors du dimensionnement (coefficients qui intègrent la méconnaissance) doit permettre par exemple d’élargir le domaine d’application des composites et polymères.

Ces objectifs répondent à des besoins sociétaux induits très important, puisque ce savoir est un préalable a l’allégement des structures mobiles et donc de leur consommation énergétique. L’élargissement des domaines d’utilisation des matériaux est aussi source d’innovation dans le domaine de l’énergie par exemple (réservoir et transport d’H2 et stockage de CO2) qui sont au coeur des changements de notre société.