Mécanique Physique des Polymères Industriels- MPI

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    membres permanents de l'équipe

    Jean-Luc BOUVARD, responsable
    Christelle COMBEAUD
    Lionel FREIRE

    Domaines de recherche

    -  Analyse physique du comportement mécanique des
    matériaux polymères/composites
    - Développement et contrôle de microstructures sous étirage
    - Développement de stratégie multi-échelle
    - Modélisation thermomécanique du comportement polymères/composites

    applications

    Polymères et composites fonctionnels:
    - Domaine automobile et aéronautique
    - Packaging en particulier alimentaire
    - Energies renouvelables
    Polymères bio-sourcés et recyclés, élastomères, mousses

    Objectifs principaux de l'équipe MPI

    L’objectif de l’équipe est de comprendre, caractériser et modéliser le comportement mécanique des matériaux polymères et composites pris dans des états solide ou caoutchoutique. Cette stratégie s’appuie sur des méthodes et moyens expérimentaux à l’interface entre la mécanique et la physique des polymères.
    La prise en compte des conditions de mise en œuvre et des évolutions de microstructure est un de ses axes privilégiés. L'équipe s’intéresse en outre aux procédés spécifiques de soufflage bi-étirage et de thermoformage.
    L’activité de l’équipe est également axée sur le développement et l’amélioration de modèles macroscopiques physiquement basés et implémentables dans les codes élément finis. Elle développe des stratégies multi-échelles au travers de la modélisation de microstructure dans le but de mieux appréhender les relations structures-propriétés.

    Les différents axes de recherche

    • Mécanique appliquée aux polymères de la mise en œuvre (protocole d’extraction de l’éprouvette) à l’application (conditions de test)

    -Etat « solide » : Comportement thermomécanique, propriétés d’emploi et durabilité
    -Etats caoutchoutique et pâteux : Procédé d’étirage, soudure, fabrication additive

    • Couplage mécanique/microstructure et évolutions microstructurales

    -Relation mise en œuvre – propriétés
    -Contrôle de la microstructure et texturation par étirage
    -Stabilité dimensionnelle

    • Modélisation physiquement basée et mécanique numérique

    -Développement/amélioration de modèles macroscopiques établi dans un cadre thermodynamique
    -Prise en compte de couplage thermo-hydro-…. mécanique
    -Enrichissement de modèles existants
    -Développement de stratégies multi-échelles: modélisation de la microstructure et relations structures-propriétés.

    Exemples de travaux de recherche

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    Moyens expérimentaux

    • Calorimètres à refroidissement rapide, jusqu’à 500 °C/min
    • Microscopie optique assistée de platines (refroidissement rapide, cisaillement…)
    • Diffraction des rayons X aux petits et grands angles ; goniomètre de texture
    • Analyse Thermique Mécanique Dynamique (D.M.T.A)
    • Système de corrélation d’images (Mesures de champs de déformation 2D / 3D) et Thermographie infra-rouge
    • Prototype de bi-étirage à chaud
    • Banc de fatigue thermomécanique
    • Prototype de soufflage étirage libre de corps creux

    "Mon doctorat porte sur la mise en forme d'un matériau biosourcé pour l'emballage alimentaire. Mon sujet est exploré aussi bien académiquement qu’ industriellement et ceci de façon innovante !"

    Emilie Forestier, Doctorante au CEMEF

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    Relations académiques :

    Institut Chimie Nice
    LMA, Centre des Matériaux
    ENSMA

    Relations industrielles :

    Solvay, Michelin, Arkema, Hutchinson
    Danone, Avantium, Bel, Sidel
    CEA, Essilor, Salomon, IPC, Renault, Safran

    Thèses en cours

    • Mekki GADDACHA : Propagation de fissures en 3D dans une interface CMO/CMO à l’échelle mésoscopique. Promotion 2023
    • Vincent MESLIER : Vers une amélioration de la fiabilité des modules Photovoltaiques par des approches couplées expérimentale et numérique. Promotion 2021 + Equipe CSM
    • Alan TABORE : Modélisation des contraintes résiduelles dans un verre ophtalmique. Promotion 2021 + Equipe CFL
    • Dylan HABANS : Vers une meilleure prise en compte de la recyclabilité des modules photovoltaïques : du choix des matériaux et des procédés associés vers leur valorisation en fin de vie. Promotion 2020
    • Nathan SYLVESTRE : Recyclage mécanique des bouteilles PET. Promotion 2020
    • Laurianne VIORA : Recyclage du PET : Aptitude à l’étirage de recyclés « chimique ». Promotion 2020
    • Zhongfeng XU : Multiscale study of polymer selective laser sintering (SLS) process: from characterization to numerical modelling. Promotion 2020 + Equipe 2MS