THEME 2 /Procédés Innovants pour les Matériaux et Structures
| Animateurs | Laboratoire | Établissement |
| Samir Allaoui | Institut de Thermique, Mécanique, Matériaux (ITheMM) | Université de Reims Champagne-Ardenne |
| Dominique Knittel | Laboratoire d’Etude des Microstructures et de Mécanique des Matériaux (LEM3) | Université de Strasbourg |
| Carl Labergère | Laboratoire des Systèmes Mécaniques et d’Ingénièrie Simultanée (LASMIS) | Université de Technologie de Troyes |
| Philippe Lestriez | MATériaux et Ingénierie Mécanique (MATIM) | Université de Reims Champagne-Ardenne |
| Gildas L’Hostis | Laboratoire de Physique et Mécanique Textiles (LPMT) | Université Haute Alsace |
| Abdelhadi Moufki | Laboratoire d’Etude des Microstructures et de Mécanique des Matériaux (LEM3) | Université de Lorraine |
| Thierry Roland | Institut Charles Sadron (ICS /CNRS UPR) | CNRS |
Laboratoires impliqués : LEM3 ; LASMIS ; ICS ; ICUBE ; LPMT ; ITheMM ; IJL; MATIM ; MN2L/Université de Liège ; LIST.
L’amélioration de la compétitivité de l’industrie européenne passe par la mise en place de procédés innovants pour une meilleure productivité. Le cycle de fabrication doit être flexible pour répondre rapidement et précisément aux besoins de l’Industrie 4.0. Pour ce faire, il est primordial de développer des procédés innovants pour les matériaux et les structures, comme la fabrication additive (FA), le soudage par friction et malaxage (FSW), la mise en forme par déformation plastique, l’élaboration des composites, les procédés avancés d’usinage et de micro-usinage (fabrication soustractive). La maîtrise de ces procédés passe par des recherches multidisciplinaires, la tribologie et l’usure, les vibrations et l’interaction outil-matière fonction du procédé ou encore le lien entre les paramètres du procédé et les performances en service du matériau et de la structure. Pour les liens avec la microstructure, le thème 1 pourra également guider le choix de modèles de comportements macroscoscopiques ou simplifiés mais qui seront basés sur une compréhension correcte de ce qui se passe aux échelles plus fines. L’analyse de l’impact des procédés sur le produit et la tenue des outils de production peut devenir très complexe compte tenu du fait que la flexibilité des centres de production passe par l’association de plusieurs procédés comme par exemple: la fonctionnalisation des surfaces par usinage après des opérations comme l’emboutissage, la fabrication additive ou l’élaboration des composites.
Les projets proposés combinent des études expérimentales avec des approches de modélisations et simulations de procédés. A moyen et long terme, l’objectif est de disposer d’outils de simulations spécifiques permettant d’analyser finement l’interaction procédé-matériaux, d’accéder à des données locales (variables thermomécaniques) non accessibles via des approches purement expérimentale et de prédire l’apparition de certains défauts dans la pièce finale (endommagement, plis, rupture,…). Pour être exploitable au niveau industriel (notamment la flexibilité par rapport aux exigences des clients), les outils de simulations multi-physiques doivent permettre de tester très rapidement différents jeux de paramètres opératoires (liés au procédé de fabrication). Pour réduire le temps de calcul, les modélisations proposées seront basées sur des approches numériques, analytiques ou des méthodes numériques de réduction dimensionnelle basées sur des méthodes de décomposition POD, SVD.
Dans le cadre de ce thème, il y a également le développement de nouvelles méthodes de diagnostic de la qualité de fabrication de systèmes et d’usinage de pièces, basées sur l’intelligence artificielle, à partir de données provenant d’une part de mesures issues de capteurs et d’autre part de simulateurs multi-physiques. Ces approches nouvelles permettront d’établir des liens forts avec des laboratoires comme l’IRIMAS à Mulhouse ou le M2S à Troyes.