Exploration interdisciplinaire Matériaux – Procédé – Mécanique pour améliorer et accélérer l’introduction de Réservoir H2 Economique & Recyclable – MPM4RER

L’objectif de ce projet de recherche est d’étudier de manière combinée les aspects Matériaux, Procédés et Comportement Mécanique de structures bobinées Carbone Thermoplastique acrylique, Elium, dans la perspective de permettre son emploi pour les réservoirs hautes pressions H2 pour en réduire les coûts de fabrication, améliorer leur fiabilité et offrir une capacité de recyclage effective.

Ce projet présente plusieurs caractéristiques novatrices : i) Il aborde la problématique de l’optimisation des structures composites dans sa globalité Matériaux – Procédés – Propriétés induites, en mobilisant une équipe pluridisciplinaire et des compétences à la fois expérimentales et de modélisation. ii) Il introduit le rôle central du procédé de fabrication dans son interaction avec les matières 1eres et dans l’optimisation de ses paramètres sous la contrainte de propriétés induites cibles, iii) il ouvre ainsi la voie à une interaction des simulations de fabrication et de comportement en service, requis pour une pleine exploitation du paradigme des Jumeaux Numériques.

Dans le même temps, il s’appuie sur des essais de caractérisation originaux (banc d’essai multiaxiaux sur mèches, essais spécifiques, suivi de fissuration et de mise en œuvre sur pilote de procédé instrumenté…) et adaptés aux requis des nouveaux matériaux employés.
De plus, il traite de la modélisation d'un procédé, l'enroulement filamentaire, qui a fait l'objet de très peu de travaux académiques depuis la fin des années 2000 et pour laquelle on propose à la fois une analyse exhaustive des différentes phases de ce procédé et à la fois la prise en compte des comportements mécaniques, thermique et, quand approprié, de perméabilité ou de cinétique de polymérisation, spécifiques aux matériaux du projet.

Enfin, il vise à démontrer l’intérêt d’une matrice thermoplastique originale en levant les verrous de son emploi actuel pour l’application des réservoirs de stockage.