Safran et l’Ensta créent Icare, un laboratoire commun sur les phénomènes de fatigue

Dimensionner correctement les pièces métalliques ou composites afin d’éviter leur rupture sous sollicitations répétées (appelé phénomène de fatigue) est un enjeu technologique majeur pour les industriels, quel que soit le domaine d’application considéré. Pourtant, comme le rappelle Sylvain Calloch, professeur à l’Ensta, membre de l’Institut de recherche Dupuy de Lôme (IRDL, UMR CNRS 6027) et directeur du nouveau laboratoire commun Icare.

Les retours d’expérience montrent qu’aujourd’hui encore, plus de 70% des cas de rupture en service des pièces mécaniques sont dus à un phénomène de fatigue. Face à cette situation, la caractérisation des propriétés en fatigue des matériaux et des structures reste un incontournable des processus de conception industriels des pièces et des systèmes mécaniques. Pour l’heure, cette étape nécessite la mise en œuvre de campagnes expérimentales enchaînant de longs cycles d’essais.

Une autre approche, beaucoup moins chronophage, consiste à utiliser la signature thermique des matériaux lors des essais afin d’en déduire très rapidement leurs propriétés en fatigue. Cette piste, dite de l’auto-échauffement sous sollicitation cyclique, est celle qui a été explorée depuis 2020 dans le cadre de la chaire industrielle « Self-heating ».

Une méthodologie innovante lauréate du prix « Expertise » à l’occasion du « R&T Day » de Safran

Sur le plan industriel, cette méthodologie innovante permet de réduire par un facteur 100 le temps nécessaire pour caractériser les propriétés en fatigue à grand nombre de cycles de la majorité des matériaux métalliques, performance qui a valu à Sylvain Calloch de recevoir au nom des équipes du laboratoire IRDL le prix « Expertise » à l’occasion du « R&T Day » de Safran le 6 février dernier.

La création du laboratoire commun Icare va permettre de poursuivre les recherches sur les enjeux scientifiques encore largement ouverts dans cette thématique, parmi lesquels on peut citer les problématiques liées à l’intégrité de surface, particulièrement cruciaux pour les procédés de fabrication additive, ou encore les assemblages et interfaces entre matériaux composites et pièces métalliques.