Matériaux sANdwicheS ARchiTecturés – MANSART

Le projet présenté ici est focalisé sur les structures sandwiches constituées de matériaux architecturés. L'objectif est de développer et d'illustrer une approche « materials by design » pour des critères multifonctionnels, en utilisant les possibilités offertes par une optimisation combinée des matériaux et des architectures. Afin de l'implémenter et d'évaluer sa capacité à générer des solutions innovantes, un choix spécifique de critères multifonctionnels a été fait : combinant des propriétés mécaniques, thermiques et acoustiques. Le projet a été focalisé sur un seul « type de multimatériaux », la structure sandwich. Cependant, la démarche employée ici devrait être générale et adaptable à d'autres critères multifonctionnels. Les applications ont été choisies dans le domaine aéronautique où le gain de poids est primordial mais le surcoût induit tolérable et dans le domaine des transports (sandwiches thermostructuraux) qui est, en quelque sorte, intermédiaires. Le consortium de ce projet est à la fois académique et industriel, l'objectif étant d'établir une collaboration entre des partenaires complémentaires. Certains des partenaires de ce projet sont des grandes compagnies (EADS, Airbus), d'autres des PME (ATECA, SMCI). Les laboratoires impliqués ont des compétences complémentaires : SIMAP (« design » des matériaux et métallurgie mécanique), MATEIS (caractérisation tomographique et science des polymères), CIRIMAT (matériaux à haute température et oxydation), ENSMP (morphologie mathématique et mécanique des milieux continus), LGMT (Impact). De plus, l'ONERA contribuera à l'élaboration des nouveaux matériaux, leur implémentation dans des structures sandwiches, la caractérisation de leurs propriétés structurales et acoustiques (ONERA). Son réseau de contacts industriels permettront une bonne interface avec les acteurs principaux dans les secteurs considérés. Ce projet est une nouvelle approche du problème de « design » multifonctionnel. Il cherche à développer et implémenter une nouvelle approche pour l'optimisation des matériaux avec quatre idées principales : des associations de matériaux sont envisagées et pas seulement des monomatériaux, leurs géométries et topologies sont des variables d'optimisation, la modélisation est un outil pour ce design multimatériaux, de nouveaux procédés sont développés pour réaliser ces matériaux sur mesure. Les résultats attendus de ce projet sont : une approche systématique pour plusieurs problèmes fondamentaux, l'étude et la réalisation de matériaux de cœur innovants, l'intégration complète de ces matériaux innovants dans le design des structures sandwiches et les tests des structures obtenues dans des prototypes pour les applications.