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Projet EVEREST 2014–2017

Le projet se propose de développer un démonstrateur à base de matériaux aux très hautes performances, du type composites à matrices polymères doublement renforcés par fibres continues et nanotubes de carbone (CNTs), intelligents. En effet, les nanotubes de carbone serviront autant pour renforcer mécaniquement que pour le contrôle de santé structurale.

Afin de renseigner sur les niveaux de déformation en tous points du démonstrateur et également sur tout endommagement naissant, plusieurs types de capteurs seront insérés à cœur (fibres optiques, ultrasoniques, capteurs QRS …). A travers l’utilisation de ces capteurs, le but est d’évaluer leur fiabilité mécanique et physique en vue des applications sous-tendues (EMR). En effet, la complémentarité des capteurs de déformation (capteurs en fibres optiques) avec les capteurs de détection et suivi d’endommagement (capteurs ultrasoniques) a été démontré dans le cadre du Projet FUI DECID2 pour des structures de géométries plane, leur utilisation dans les pâles dotées d’une géométrie autre permettra de tester leur efficacité. Parallèlement, il sera très intéressant de suivre sur un démonstrateur industriel les capteurs à base de nanocomposites (capteurs QRS) qui ont montré à l’échelle du laboratoire (travaux menés au LIMATB) qu’ils peuvent reproduire le signal de la déformation subi par un matériau sollicité mécaniquement sur toute la durée du test jusqu’à rupture. Typiquement, il sera question de balayer toute la chaine de développement de ces capteurs en passant par la simulation numérique des sollicitations d’une pâle d’éolienne sur site, de l’implantation des capteurs dans des éprouvettes sollicitées en fatigue et traitées par une approche systémique, du recueil des signaux et de leurs traitements.

L’objectif du Projet Everest est triple :

  • Améliorer les propriétés mécaniques des structures de larges dimensions fabriquées en matériaux composites par adjonction de nanotubes de carbone.
  • Doter ces structures de larges dimensions de solutions robustes et fiables de monitoring en temps réel intégrant des capteurs (en fibres optiques, ultrasoniques ou encore à base de nanocomposites) insérés à cœur et/ou collés, en vue d’une maintenance prédictive optimisée
  • Contribuer à la fertilisation technologique croisée inter-filières par le développement de technologies SHM transposables à d’autres filières industrielles.

Cette finalité sera étudiée à l’aide de partenaires industriels et académiques dont la complémentarité est explicitée ci-après. En effet, le projet a besoin d’une entreprise qui fabrique les corps d’épreuve et ce savoir-faire en plus des technologies innovantes s’y afférant seront amenés par Europe Technologies (ET).ET aidera également aux développements des capteurs à base de nanocomposites.

Enfin, les recherches sur la durabilité en fatigue polycyclique des matériaux  composites birenforcés et intelligents seront entreprises de façon complémentaire par les partenaires académiques du projet (Partenaires du GIS DURSI), tout autant que les travaux sur les capteurs nano-composites et leurs insertions à cœur et permettra de préciser la contrainte maximale de service. La dernière partie relative à la simulation, conception et mise en place du démonstrateur sera également mise en place à l’aide des apports de tous les partenaires. A cet égard, des réunions cycliques mensuelles entre partenaires et trimestrielles en y rajoutant les étudiants doctorants seront programmées.