Zoom sur le projet de recherche TACTICS

Les industries automobile, aéronautique et aérospatiale sont aujourd’hui nombreuses à tirer profit des avancées de la fabrication additive. Une solution qui leur permet d’optimiser mais aussi d’alléger leurs structures, point ô combien stratégique dans la course à la réduction des coûts et des émissions de polluants. C’est dans ce contexte que le laboratoire GPM s’intéresse de près aux matériaux architecturés cellulaires, des matériaux sous forme de treillis qui présentent un avantage évident face aux matériaux à l'état de solide massif. Bien que leur architecturation permette de développer des combinaisons uniques de propriétés, il est aujourd’hui difficile de prévoir leur comportement dans des conditions réelles de service. En effet, leurs performances ne dépendent pas uniquement des topologies et tailles de cellules mais aussi du procédé de fabrication et de ses paramètres. Peu d'études s'intéressent aux innovations que l'on peut tirer d'hybridations ou de gradients de tailles en s'inspirant des matériaux du vivant, eux-mêmes résultats d'une forme d'optimisation par sélection naturelle sur des temps très longs et dans des conditions de sollicitations extérieures très variées. Les recherches portant spécifiquement sur la propagation de ruptures se font, quant à elle, encore plus rares. C’est fort de ce constat que le laboratoire GPM a proposé puis obtenu le financement du projet RIN Émergent TACTICS, porté par Fabrice BARBE, également enseignant pour le département mécanique de l'INSA Rouen Normandie. L’objectif : collecter les preuves de concept sur le potentiel des treillis à gradient de taille pour optimiser l'énergie de rupture dans les matériaux architecturés cellulaires. Un concept établi par simulation numérique mais jamais encore validé sur le plan expérimental, étape indispensable pour l’intégrer dans les démarches de dimensionnement de structures. Des analyses détaillées des mécanismes responsables de la propagation de fissure en termes d'énergie mais aussi de trajet seront ainsi menées. Elles fourniront à minima des données essentielles à la compréhension, au contrôle et à la modélisation de la rupture dans les treillis de fabrication additive.