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Les faits marquants

Les centres de recherche

ICA - Albi / Institut Clément Ader (site Albi)Les acteurs p. 32Les activités de recherche p. 34Les résultats scientifiques p. 48Les événements particuliers (congrès, activitésinternationales...) p. 52

Équipe de Recherche en Mécanique et Plasturgie (ERMeP)du GIP-InSIC (Institut Supérieur d’Ingénierie et de laConception)Les acteurs p. 55Les activités de recherche p. 56Les résultats scientifiques p. 59Les événements particuliers (congrès, activités internationales...) p. 60

Centre de Recherche d’Albi en génie des Procédésdes SOlides Divisés de l’Energie et de l’Environnement(RAPSODEE CNRS UMR 5302)Les acteurs p. 61Les activités de recherche p. 63Les résultats scientifiques p. 76Les événements particuliers (congrès, activitésinternationales...) p. 83

Centre de Recherche Génie IndustrielLes acteurs p. 86Les activités de recherche p. 87Les résultats scientifiques p. 92Les événements particuliers (congrès, activités p. 95internationales...)

Panorama des Événements p. 3

Actions de Communication p. 5

Direction des ÉtudesLa formation d'ingénieur sous statut étudiant p. 6 La formation d'ingénieur sous statut apprenti p. 9Le centre de Documentation p. 12 Les cordées de la réussite p. 13Enseignement du Sport p. 14 SIFOR (Système d'Information des Formations) p. 13

Action Internationale p. 15

Direction de la Recherche / Pôle PRERILes événements de la recherche à l'Ecole en 2012 p. 18 l'Innovation à l'Ecole p. 19 Contribution au développement économique p. 20 L'incubateur p. 21 Fête de la Science à l’Ecole en 2012, Village des Sciences d’Albi p. 22 La co-délivrance du doctorat p. 23 Formation générrale des doctorants et parcours recherche p. 24Relations avec les entreprises, la taxe d'apprentissage p. 25Présentation générale de la recherche à l'Ecole p. 27

Sommaire

Dominique PoirouxPrésident du Conseil d'Administration Vice-Président France-Europe de l'Est-Asie-Moyen-Orient-Afrique Danone Nutrition Médicale (Nutricia)

En 2012, un nouveau directeur et un nouveau président du Conseil d’Administration ont été successivement nommés à l’Ecole Nationale Supérieure des Mines d’Albi-Carmaux.

C’est l’occasion de fêter vingt ans d‘existence de l’établissement en janvier 2013. et d’en tirer un bilan : l’Ecole a bien réussi son démarrage ; elle est devenue une des grandes écoles de province qui comptent dans le paysage national ; ses trois centres de recherche jouissent d’un notoriété scientifique et technologique certaine et quantifiable ; les élèves qui l’ont choisie sont fiers de la qualité de son programme pédagogique, validé par la CTI et EURACE, et commencent à accéder à des postes de responsabilité dans les entreprises ; elle est devenue, dans ses domaines, un partenaire incontournable du développement économique régional.

Mais c’est aussi le moment d’une redéfinition des priorités pour aborder les années à venir.

Dans un environnement de plus en plus concurrentiel et contraint, l’Ecole doit s’internationaliser, valoriser ses expertises, diversifier ses res-sources, anticiper sur son modèle pédagogique, accroitre son rayonnement. Ancrée dans l’Institut Mines Télécom, elle doit aussi s’insérer dans le paysage régional de l’enseignement supérieur et de la recherche et dans les réseaux institutionnels, scientifiques et économiques qui comptent.

Il revient au Conseil d’Administration et à son président de valider, d’enrichir et d’appuyer la démarche. C’est dans cet esprit que j‘ai pris mes fonctions afin que nous fassions ensemble ce chemin.

Le mot du président

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Édito

Les faits marquants

• Nombred'admissionsen2012:197• Nombred’étudiantsenformationinitiale:166• Nombretotald'élèves:585• Nombred'étudiantsenformationparapprentissage:85

• Pourcentageduplacementdesingénieurs:95 %

• 4 centres de recherchedont3àAlbiet1àSaint-DiédesVosges(ERMeP)

• Effectifsdelarechercheau1erjanvier2013:217• Nombrederecrutementsdedoctorantsen2012:23

• Nombredethèsessoutenuesen2012:25• PlacementdesDocteurs:97 %à3ans• Nombredepublicationsourevuesinternationalesàcomitédelecture2012:80

• Nombredebrevets2012:1brevet• Montanttotaldel'activitédescontratsen2012(horsERMeP):5,0 M€

• Nombred’entreprisesincubées:7 projets(dont5nouveaux).

• Entreprisessortiesdel'incubateur:2 entreprises• Emploiscréés:6 emplois

Les chiffres clés de l'Ecole

ENSEIGNEMENT

RECHERCHE

CONTRIBUTION au DÉVELOPPEMENT ÉCONOMIQUE

http://www.mines-albi.fr

Alain SchmittDirecteur

Alain Schmitt

nouveau directeur de l’École des Mines d’Albi

Alain-Louis Schmitt, ingénieur général des mines, a été nommé directeur de l’École nationale supérieure des mines d’Albi-Carmaux à compter du 1er mai 2012. Il occupait, depuis février 2010, le poste de directeur régional des entreprises, de la concurrence, de la consommation, du travail et de l’emploi (DIRECCTE) des Pays de la Loire. Il succède à Bruno Verlon qui dirigeait l’École depuis février 2003, Né en 1958, diplômé de l’École des Mines de Douai, docteur en génie mécanique de l’université de Valenciennes, ingénieur du Corps des mines, Alain-Louis Schmitt a démarré sa carrière à l’École des Mines de Douai en 1982 où il a exercé successivement les fonctions de responsable d’enseignements, responsable de l’option mécanique-robotique puis directeur du département productique. Directeur adjoint de l’École des Mines de Nantes de 1995 à 2002, il a également été directeur régional adjoint de l’industrie, de la recherche et de l’environnement des Pays de la Loire (2001-2002). De 2002 à 2009, il a exercé les fonctions de directeur régional de l’industrie, de la recherche et de l’environnement de Basse-Normandie et de délégué territorial de l’Autorité de Sûreté Nucléaire (Division de Caen) avant d’être nommé directeur de la DIRECCTE des Pays de la Loire.

La démarche stratégique de Mines-Albi a été formalisée en 2010 dans un plan de développement 2011-2013 fondé sur les réalités du moment dans le cadre des missions de l'Ecole et affirmant les atouts et la poli-tique d'alliance sur lesquels l'Ecole souhaitait s'appuyer pour figurer, d'ici cinq ans, dans les vingt premières écoles d'ingénieurs en région et s'y maintenir.

En 2012, la forte évolution du contexte de développement et des engagements de Mines-Albi en raison de la création de l'Institut Mines Télécom, de la dynamique régionale autour de la création de l'IDEX et du contrat de site Campus albigeois, a fait apparaître la nécessité d'actualiser ce plan de développement.

En parallèle, l'ébauche de la stratégie de l'IMT "Imaginer et construire l'avenir" par rapport aux orientations de l'Etat était en cours d'élaboration. Il était indispensable de croiser les orientations de l'Ecole et les axes de la stratégie de l'IMT. Ont également été prises en considération les douze décisions du Pacte national pour la crois-sance, la compétitivité et l'emploi (novembre 2012) concernant le champ d'activités de notre établissement et les treize propositions de l'Inspection générale des finances sur le soutien à l'économie numéri-que et à l'innovation (janvier 2012).

C'est ainsi qu'a été bâti un nouveau plan pour 2013 et 2014, constitué par cinq grands projets :

1 - Mines Albi campus international ;

2 - Identifier et valoriser nos expertises : tous promoteurs ;

3 - Refonder les modèles économiques et organisationnels de l'Ecole : tous acteurs ;

4 -Oeuvrer pour le rayonnement de l'Ecole : tous ambassadeurs ;

5 - Mines Albi au coeur des réseaux clés.

Le début de l'année 2013 sera marqué par la mise en place du plan d'actions résultant de la déclinaison opérationnelle de ces projets, dans une démarche que nous avons voulue pleinement participative pour favoriser l'appropriation des enjeux de notre développement par l'ensemble des agents de notre Ecole.

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P A N Odes Événements

en 2012JANVIER 9 janvier : Conférence métiers – Intervenant Paul Boulanger, Cabinet Inddigo 12 au 14 janvier : Salon de l’étudiant de Lille 13 au 15 janvier : Salon de Lyon 20 et 21 janvier : Salon de Marseille 20 et 21 janvier : Salon Form’Activ à Toulouse 26 au 28 janvier : Salon de l’enseignement supérieur de Montpellier 31 janvier : Mid’Innove - Rencontres des acteurs de l’innovation à Toulouse

FEVRIER 9 et 10 février : Concours de thèses SAMPE « Matériaux et Procédés » et « Sustainable Solutions » 9 au 11 février : Salon Aquitec de Bordeaux

MARS 1er mars : Journée d’information et de contact « pharmacie-ingénieur» 15 et 16 mars : Colloque fluides supercritiques 22 mars : Colloque Main à la Pâte 29 et 30 mars : GDR MACS -Journées Sciences et Techniques de la Production

AVRIL20 avril : Présence à l’École de la Tutelle et du Directeur général de l’Institut Mines-Télécom - CA de l’École - Rencontre avec les personnels - Moment de convivialité avec le personnel et les représentants des élèves ; Rencontre avec les représentants des élèves

MAI 2 au 4 mai : Educ Eco, participation du Club Semac à Nogaro 9, 10 et 11 mai : Séminaire calorimétrie / analyses thermiques 10 et 11 mai : Colloque Torréfaction à l’École des Mines d’Albi

JUIN 6 juin : Remise des Prix du Concours Régional des Etudiants Créateurs d’Entreprise(CRECE) à Toulouse 8 juin: Cérémonie Remise Trophée Tarn Inno’Jeune à la Maison de l’Économie à Albi 20 juin : Visite de Jean-Claude Jeanneret, DG de l’Institut Mines Télécom à Mines Albi et présentation de l’Institut Mines-Télécom aux institutionnels et partenaires locaux de Mines Albi 24 juin au 7 juillet : Première édition de l’Université d’été francophone du développement durable (UEFDD) à l’École des Mines d’Albi

JUILLET 3 au 5 juillet : 11ème Conférence internationale ICSAM2012 (International Conference on Superplasticity in Advanced Materials) à l’École des Mines d’Albi 6 juillet : Accueil du Comité opérationnel des Cordées de la Réussite

AOUT 5 au 18 août : 2ème édition des « Franco-Prenariats » présentée par l’Ecole Internationale d’Eté de l’Entre-preneuriat Technologique» à Sousse (Tunisie)

OCTOBRE 5 octobre - 20h : Conférence de Claude et Lydia Bourguignon en avant-première de la Fête de la Science 10 et 11 octobre : Les Rendez-vous Carnot 2012 à Lyon 9 au 12 octobre : Fête de la Science, thème national : les énergies 18 octobre : Rencontre des entreprises avec les étudiants albigeois à l’École des Mines d’Albi

NOVEMBRE 2 novembre : Vernissage du Salon d’Automne aux Moulins Albigeois – Remise du Trophée de la créativité par l’Ecole des Mines d’Albi 13 et 14 novembre : Journées Mines Télécom à Sophia-Antipolis 17 novembre : Remise des diplômes au Parc des Expositions à Albi 17 novembre : Gala au Parc des Expositions à Albi – Thème « les 4 éléments » 21 au 24 novembre : Salon des lycéens Infosup à Toulouse

DECEMBRE 14 au 16 décembre : Salon spécial des grandes écoles de commerce et d’ingénieurs à Paris

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P A N Odes Événements

en 2012JANVIER 9 janvier : Conférence métiers – Intervenant Paul Boulanger, Cabinet Inddigo 12 au 14 janvier : Salon de l’étudiant de Lille 13 au 15 janvier : Salon de Lyon 20 et 21 janvier : Salon de Marseille 20 et 21 janvier : Salon Form’Activ à Toulouse 26 au 28 janvier : Salon de l’enseignement supérieur de Montpellier 31 janvier : Mid’Innove - Rencontres des acteurs de l’innovation à Toulouse

FEVRIER 9 et 10 février : Concours de thèses SAMPE « Matériaux et Procédés » et « Sustainable Solutions » 9 au 11 février : Salon Aquitec de Bordeaux

MARS 1er mars : Journée d’information et de contact « pharmacie-ingénieur» 15 et 16 mars : Colloque fluides supercritiques 22 mars : Colloque Main à la Pâte 29 et 30 mars : GDR MACS -Journées Sciences et Techniques de la Production

AVRIL20 avril : Présence à l’École de la Tutelle et du Directeur général de l’Institut Mines-Télécom - CA de l’École - Rencontre avec les personnels - Moment de convivialité avec le personnel et les représentants des élèves ; Rencontre avec les représentants des élèves

MAI 2 au 4 mai : Educ Eco, participation du Club Semac à Nogaro 9, 10 et 11 mai : Séminaire calorimétrie / analyses thermiques 10 et 11 mai : Colloque Torréfaction à l’École des Mines d’Albi

JUIN 6 juin : Remise des Prix du Concours Régional des Etudiants Créateurs d’Entreprise(CRECE) à Toulouse 8 juin: Cérémonie Remise Trophée Tarn Inno’Jeune à la Maison de l’Économie à Albi 20 juin : Visite de Jean-Claude Jeanneret, DG de l’Institut Mines Télécom à Mines Albi et présentation de l’Institut Mines-Télécom aux institutionnels et partenaires locaux de Mines Albi 24 juin au 7 juillet : Première édition de l’Université d’été francophone du développement durable (UEFDD) à l’École des Mines d’Albi

JUILLET 3 au 5 juillet : 11ème Conférence internationale ICSAM2012 (International Conference on Superplasticity in Advanced Materials) à l’École des Mines d’Albi 6 juillet : Accueil du Comité opérationnel des Cordées de la Réussite

AOUT 5 au 18 août : 2ème édition des « Franco-Prenariats » présentée par l’Ecole Internationale d’Eté de l’Entre-preneuriat Technologique» à Sousse (Tunisie)

OCTOBRE 5 octobre - 20h : Conférence de Claude et Lydia Bourguignon en avant-première de la Fête de la Science 10 et 11 octobre : Les Rendez-vous Carnot 2012 à Lyon 9 au 12 octobre : Fête de la Science, thème national : les énergies 18 octobre : Rencontre des entreprises avec les étudiants albigeois à l’École des Mines d’Albi

NOVEMBRE 2 novembre : Vernissage du Salon d’Automne aux Moulins Albigeois – Remise du Trophée de la créativité par l’Ecole des Mines d’Albi 13 et 14 novembre : Journées Mines Télécom à Sophia-Antipolis 17 novembre : Remise des diplômes au Parc des Expositions à Albi 17 novembre : Gala au Parc des Expositions à Albi – Thème « les 4 éléments » 21 au 24 novembre : Salon des lycéens Infosup à Toulouse

DECEMBRE 14 au 16 décembre : Salon spécial des grandes écoles de commerce et d’ingénieurs à Paris

R A M Ade MINES-ALBI

en 2013

JANVIER 17 au 19 janvier : Salon de Lille 21 au 25 janvier : Semaine de la CREDIGE, Module « Innover en équipe » 24 janvier : Journée « Cordées de la Réussite » 31 janvier au 2 février : Salon de Montpellier

FEVRIER 14 au 16 février : Salon Aquitec à Bordeaux 14 au 24 février : 4L Trophy

MARS 7 mars : Journée d’information et de contact « pharmacie-ingénieur» 21 mars : Colloque Main à la Pâte

AVRIL2 au 5 avril : GDR «Mise en œuvre des Composites et propriétés Induites» - ICA 4 avril : Challenge du Mineur à l’École des Mines d’Albi6 au 13 avril : Festival de Théâtre Acthéa - Théâtre d’Albi11 au 14 avril : Cartel des Mines à Oviedo

MAI 16 et 17 mai : Colloque CRISTAL7 Cristallisation et Précipitation industrielles - Rapsodee 16 au 18 mai : Shell Eco Marathon

JUIN9 au 14 juin : Doctoriales de l'Université de Toulouse 23 juin au 6 juillet : Université d’Été « FrancoPrenariat » 26 au 28 juin : Conférence internationale IPDO (4ème édition d’un cycle de symposiums sur les méthodes inverses et l’optimisation) – Rapsodee

OCTOBRE 8 au 12 octobre : Fête de la science 12 octobre : Journée portes-ouvertes 9 et 10 octobre : Les Rendez-vous Carnot 2012 à Lyon 17 octobre : Rencontre des entreprises avec les étudiants albigeois à l’École des Mines d’Albi

NOVEMBRE 8 novembre : Vernissage Salon d’Automne aux Moulins Albigeois – Remise du Trophée de la créativité par l’Ecole des Mines d’Albi 16 novembre : Remise des diplômes au Parc des Expositions à Albi 16 novembre : Gala au Parc des Expositions à Albi

DECEMBRE 4 au 7 décembre : Salon Infosup à Toulouse13 décembre : Colloque sur le sommeil 13 au 15 décembre : Salon spécial grandes écoles de commerce et d’ingénieurs à Paris

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Actions de communication

L'équipe de la délégation à la communication (de gauche à droite : Claire Bernigole, Mélanie Ducolombier, Marie Caria)

En communication externe :On retiendra pour 2012 la rédaction du cahier des charges de refonte du site internet de l'École, le choix du pres-tataire et le lancement des travaux avec pour objectif la mise en ligne du nouveau site pour l'été 2013. Le projet vise à construire un site qui soit à la fois “vitrine”, reflétant le dynamisme et la richesse de l’École et valorisant ses atouts et domaines d’excellence, mais aussi “ressources”, mettant à la portée de tous des informations de qualité et des outils pratiques. Dans le cadre de l’année anniversaire de l’École un site internet dédié présentant l’histoire de l’École et le programme des événements a été créé. On notera également que le graphisme de la plaquette recrutement a été totalement revu pour davantage de dynamisme.

La valorisation des domaines d’excellence de l’École à l’attention des futurs élèves, de la communauté scientifique et des entreprises a été réalisée au travers de nombreuses actions médias (relations presse et réponses aux en-quêtes pour les palmarès de la presse étudiante) et hors-média (création d’une plaquette institutionnelle mettant en avant les domaines d’excellence de l’École).Contribuant également à valoriser les domaines d’excellence, plusieurs événements scientifiques ou économiques ont été organisés à l’École en 2012 (cf panorama des événements pages 3 et 4). L’année 2012 a également été marquée par l’organisation conjointe et parfaitement réussie de la remise des diplômes et du gala au parc des expositions d’Albi permettant de réunir plus de 1 000 personnes autour des diplômés.

La communication au sein et au travers des réseaux s'est accélérée en 2012 permettant à l’École d'accroître son positionnement en région, sur le plan national et à l’international. En particulier, l'École a été active dans le groupe communication du projet Mines-Télécom qui a travaillé sur le lancement de l'Institut (mise en place d'événement pour le lancement de l’Institut Mines-Télécom, création de posters, de plaquettes et diffusion de nombreux points d'information, travail collectif pour l'évolution des logos des Écoles des Mines, carte de voeux commune, etc.)La participation active de l’École au groupe communication de l’Université de Toulouse, ainsi que dans la démarche ambassadeur de promotion territoriale d’Albi la Cité Episcopale, a également permis à l’École de bénéficier des actions de communication menées dans ces réseaux.

L’année 2013 sera consacrée à la participation aux travaux collectifs destinés à rénover le plan de développement de l’École dans son volet communication. Priorité sera ainsi donnée :

• à la communication interne autour du projet stratégique, • à la mise en oeuvre du programme de l’année anniversaire incluant l’inauguration de la plate-forme de

recherche GALA (galénique avancée) à Castres, • à la rénovation du site internet de l’École et au lancement d’une stratégie de marketing digital • à la communication “réseaux” avec l’Institut Mines-Télécom et l’Université de Toulouse.

Bilan des actions de communication 2012

L’École a connu des changements importants en com-munication en 2012, en particulier du fait de son rat-tachement à l’Institut Mines-Télécom, créé en février 2012, et du fait de l’arrivée, en mai 2012, du nouveau Directeur de l’École, Alain Schmitt, qui a succédé à Bru-no Verlon.

L'année 2012 a été marquée par la mise en eouvre du plan de développement de l'École intégrant un volet “communi-cation”. L'ambition de la communication est de mettre en valeur et décliner le positionnement stratégique de l'École, de la faire connaître et reconnaître grâce à ses atouts et domaines d'excellence. Il s'agit de contribuer à amélio-rer son positionnement pour qu'elle figure, d'ici 5 ans, parmi les 20 premières Écoles d'ingénieurs hors Ile-de-France. Les actions de communication organisées par l'École ont été coordonnées par la commission communication.

En communication interne, priorité a été donnée :• à la communication sur la mise en oeuvre du plan de

développement (amphi du personnel, lettre d’infor-mation du plan de développement),

• à l'information sur la création de l’Institut Mines- Télécom (diffusion régulière de points d'avancements, invitation des personnels et des représentants des élèves à un moment d’information et d’échange avec le Directeur Général de l’Institut et le chef de mission de la tutelle à l’occasion du lance-ment de l’Institut Mines-Télécom, échanges sur le sujet en amphi du personnel, mise à disposition d’informations sur l’intranet Mines-Télécom),

• au lancement d’un groupe de travail réunissant per-sonnels et élèves et chargé de la préparation du 20e

anniversaire de l’Ecole avec pour objectif de fédérer en interne et de faire rayonner l’Ecole en externe.

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Direction des Études

Activités de formationCe rapport présente les éléments synthétiques relevant de la formation des élèves ingénieurs, du Centre de Documentation, de la formation continue non diplômante, de la Mission Egalité des Chances et du Système d'Information pour la gestion des formations.

La formation d'ingénieurEn 2012, l'Ecole a accueilli :

En formation initiale sous statut étudiant• 144 élèves intégrés en L3 sur concours SPE,• 11 élèves intégrés en M1 (AST pharma),• 11 élèves étrangers en M1 (AST et DD, recrutement GEM).

En formation initiale sous statut apprenti• 25 élèves (dont 6 BTS, 18 DUT, 1 L2/L3) par admission sur titres pour une entrée au niveau L3,• 5 étudiants en double diplôme pharmacien-ingénieur au niveau M1,• 1élève,enformationcontinuediplômantedanslafilièreapprentissage,encontratchezBOSCHRodez.

Ces recrutements portent à 585 l'effectif total des élèves suivant une formation d'ingénieur à l'école pour l'année scolaire 2012/2013.

La formation d'ingénieur sous statut étudiantCompte tenu des recrutements et des résultats des comités des études, les effectifs 2012-2013 (en septembre 2012) sont les suivants :

les effectifs 2012 – 2013 :

•L3 : 144 élèves•M1 :175 élèves•M2 : 175 élèves (dont 7 élèves en formation continue)

Jean-Paul RamondDirecteur Adjointchargé de la Direction des Études

Polytechnicien de 57 ans, M. Jean-Paul Ramond rejoint l’école des Mines d’Albi pour y être Directeur Adjoint tout spécialement chargé de la Direction des Études. Il succède à Danielle Dolmière, Professeure, qui devient chargée de mission pour l'IDEX.

Après avoir finalisé sa formation au sein de Sup Aéro, il a travaillé 18 ans dans l’industrie, dans des bureaux d’études avant de rejoindre la formation d’ingénieurs.Il a été directeur des études sur des profils d’ingénieurs différents :

• par apprentissage, (Génie Industriel ou Électronique et Informatique Industrielle pour l’École des Mines de Saint-Étienne)

• spécialisés (cycle ISMIN de l’école des Mines de Saint-Etienne)• généralistes (cycle ICM de l’École des Mines de Saint-Étienne)

Son arrivée coincide avec le lancement du nouveau plan d'actions stratégique de l'Ecole, où une large place a été faite à la promotion des formations et à l'ouverture internationale de celle-ci.

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Direction des Études

Parmi eux, 19 élèves réalisent leur dernière année en échange académique dont 5 en double diplôme à l'extérieur auxquels s’ajoutent 7 élèves en formation continue diplomante en phase présentielle (promo 2014).

Nous accueillons en échange académique 19 élèves d'autres établissements français ou étrangers.2MinesDouai,1Allemande,11Brésiliens,2Espagnoles,1Roumaineet2Anglais.

La répartition des élèves en dernière année est la suivante :

Tableau des effectifs par domaine

Sept 2012 Sept 2011 Sept 2010 Sept 2009

BSI Bio Santé Ingéniérie 19 + 2* 27 + 1* 26 + 2 25 + 1EAE Eco Activité et Energies 56+1* 49 + 1* 54 + 1 34 + 4

IMAS Ingéniérie des MatériauxAvancés et des Structures

31+7* 32 + 2* 20 + 2 25 + 2

GIPSI Génie Industriel, Processuset Systèmes d’Information

53+5* 35 + 2* 52 + 1 56

Echanges et doubles diplômes 7+5 11+6 12+4 5+2

(*) nombre d’élèves accueillis en échange académique pour suivre l’année d’option à l’EMAC.

Inscription en master

Les inscriptions en master à Mines Albi se répartissent de la façon suivante :

Tableau des effectifs en master

Sept 2012

Sept 2011

Sept 2010

Sept 2009

Master Recherche Systèmes automatiques, informatiques et décisionnels 0 1 1Master Recherche Dynamique des fluides, énergétique et transferts 6 7 8 4

Master Recherche Génie mécanique11 1 2 3

Master Recherche Sc des matériaux, nanomatériaux et multimatériaux 1 2 1 9Master Recherche Génie des procédés et de l'environnement 0

Master Recherche Microbiologie *2 3 2 3

Master spécialisé BE + 3

Total23 13 14 20

(*) nous ne sommes qu’associés à ce master.

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Direction des Études

Les stagesLa répartition géographique des stages reste à peu près stable d'une année sur l'autre, les stages à l'international commencent à se stabliliser après la bascule du recrutement après maths SPE qui ne permet plus aux élèves de partir en stage à l'étranger dès le niveau L3.

Tableau de répartition géographique des stages

2012 2011 2010 2009

International 130 28% 134 26% 157 31% 159 32%

France hors Midi-Pyrénées 248 53% 293 57% 260 52% 245 50%

Midi-Pyrénées 89 19% 84 17% 85 17% 91 18%

Total 467 511 502 505

LaconventionERASMUS«stage»apermisdefinancer6stagesenEurope,16stagesontpuavoirlefinancementdelaRégionMidi-Pyrénées,17élèvesboursiersontpubénéficierdelaBIMI(boursed'incitationàlamobilitéinternationale)et8del'aideàla mobilité pour les élèves non boursiers, ces deux dernières aides sont données par Mines Albi sur ressources propres puisque le séjour à l'étranger d'au moins 13 semaines est obligatoire pour l'obtention du diplôme.

Les échanges académiques en 2011/2012Mobilité sortanteLes départs en échange se maintiennent, avec une diminution du nombre de semestres dû au fait que les recrutés SPE, majori-taires en 2011/2012, n'ont pas la même visibilité de leur scolarité quand il s'agit de se décider pour un échange en arrivant en L3,etoptentdoncplutôtpourunéchangeenM1S2seulement.Quarante-sixontréaliséleuréchangedanslecadreERASMUSdontvingt-septavecuneaidefinancièrecorrespondante,vingt-cinqélèvesontbénéficiéd'uneaidedelaRégionMidi-Pyrénées, 16 élèves de l'aide à la mobilité pour les élèves non boursiers et deux élèves de la BIMI pour les échanges. Les destinations privi-légiéessontcommel'annéedernièrelespaysscandinaves(17)etleCanada(11)etl'Allemagnequiremontedefaçonsignificative(8).

Mobilité entrantePour mémoire, nous avons accueilli l'année dernière pour un ou deux semestres en échange académique : cinq Indiens, deux Brésiliens(undel'UFESetundel'UFRJ),deuxAllemands,unAnglais,deuxEspagnolsetdeuxFrançais(unélèvedesminesde Douai et un élève de l'ENSGTI).

Effectifs des échanges académiques

2011/2012 2010/2011 2009/2010 2008/2009

Départ 64 élèves(80 semestres)

68 élèves(96 semestres)

44 élèves(56 semestres)

39 élèves(47 semestres)

Accueil 14 élèves(dont 2 Français)

16 élèves(dont 1 Français)

16 élèves(dont 1 Français)

10 élèves(dont 2 Français)

La formation d’ingénieur sous statut apprentiEn septembre 2012, nous avons diplômé 28 apprentis. La cérémonie de remise des diplômes a été commune avec les étudiants au parc des expositions d’Albi. Un apprenti de la promotion 2011, en attente de diplomation a repassé l’IELTS, avec succès.

Le processus de recrutement a permis d'intégrer 26 élèves en L3A et 5 en M1A en octobre 2012, dont les entreprises d'accueil se répartissent sur les trois secteurs ciblés de la formation :

• 13enIndustrieManufacturièreenMécaniqueetAéronautique(SIMMA):AIRBUS,DEDIENNEAérospace,AERO-LIA,SOGETIHIGHTECH,NEXTER,SNCF,PSA,BOSCH,

• 8enEnergiesetNouveauxMatériauxpourleBâtiment(SENMBA):CONSEILGÉNÉRALDELAHAUTESAVOIE,AIRBUS,MERIAL,LRVISION,TW INGENIERIE,MATEOSELECTRICITÉ, INEOMPLR,KAUFMANANDBROAD,

• 5enIndustriePharmaceutiqueetServicedeSanté(SIPHASS):BMS,MERIAL,SANOFI,GSK.

Lesentreprisesd’accueildes83apprentissontmajoritairementdansleSud-Ouest(65%).

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Enseignement des langues

Validation des compétences en Anglais Le niveau d'anglais est sanctionné par le test de IELTS (International English Learning Test System) qui, comme le préconise la CTI, est un examen extérieur agréé par Cambridge. Les élèves-ingénieurs en formation initiale (étudiants et apprentis) doivent obtenir un score minimum de 6 sur 9 pour les promotions 2012 et 2013 ; 6,5 sur 9 pour la promo 2014 (hors les élèves entrés sur concours sup), et 5,5 pour les élèves-ingénieurs en formation continue. Deux sessions sont organisées tous les ans : les étudiants passent l'IELTS pour la première fois en avril (fin de fin de M1), les apprentis et les IFCD en novembre (début M2).

Résultats de l'IELTS 2012 :

Sur le nombre global des tests passés, 91 élèves ont obtenu un score supérieur ou égal à 6. A ce jour, 3 étudiants, 6 apprentis, et 3 FCD doivent remonter leur niveau.

Langues vivantes 2 (obligatoires pour les IFIE)La deuxième langue vivante obligatoire concerne désormais toutes les promotions en formation initiale sous statut étudiant (L3, M1 et M2). Une progression constante du chinois, au détriment de l'espagnol, est à remarquer. Le russe se stabilise avec un petit groupe annuel et devra concerner les trois promotions l'année prochaine.

Langues vivantes 3 (facultatives)Les élèves inscrits dans une langue vivante 3 facultative sont en majorité des IFIE 2015 (actuellement en L3). L'étude de cette langue vivante 3 ne bénéficie d'aucun crédit, mais elle figurera sur le supplément au diplôme des élèves qui l'auront étudiée pen-dant toute leur scolarité à l'école. De plus, les élèves peuvent bénéficier d'un bonus sur la moyenne générale de leur UE langues, sous condition qu'ils aient été assidus et actifs. Le fort intérêt pour le chinois a conduit a l'ouverture de 4 groupes répartis sur deux jours.

Certification en Français Langue Etrangère pour les élèves étrangers Le Français Langue Étrangère est la langue vivante 2 obligatoire pour nos élèves étrangers (chinois, brésilien, indien, roumain). Nous avons choisi d'en certifier le niveau par le TCF (Test de Connaissance en Français), test agréé par le CIEP (Centre Inter-national d'Études Pédagogiques).

L'école a obtenu l'agrément pour devenir centre nationale d'examen pour le TCF à partir de la session du 9 février 2012. Par conséquent, nos sessions vont concerner non seulement nos étudiants mais aussi tout public extérieur à notre établissement.Avant l'obtention de l'agrément, deux sessions ont été mises en oeuvre pour la première fois, l'une en février 2010 et l'autre en janvier 2011 au Département de Français Langue Étrangère à l'Université de Toulouse Le Mirail.

Direction des Études

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Université d’Eté Francophone du Développement Durable

L’école des Mines d’Albi, en partenariat avec l'université Jean-François Champollion et la Communauté d'Agglomérations de l'Albigeois, a organisé sur son campus la première édition d’une université d’été, intitulée Franco2D, sur le thème du dévelop-pement durable d’un territoire, du 25 Juin au 06 Juillet 2012.

Direction des Études

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Mines Albi rejoint le SUdoc et le réseau documentaire

Université de Toulouse

L’année 2011 était l’année des préparatifs, des paramétrages et ménages… L’année 2012, dans le respect du calendrier prévu, fut bien celle de la concrétisation de notre passage dans

le catalogue collectif national du Système Universitaire de Documentation SUDOC et, dans le même élan, notre intégration au réseau documentaire du PRES Université de Toulouse.

Quels sont les gains pour le centre de Documentation Mines Albi ?

La visibilité, le partage et l’ouverture

• Le signalement des collections n’est plus limité au seul catalogue local. • Nos lecteurs ont accès au prêt dans toutes les bibliothèques toulousaines et notre fonds est empruntable par l’ensemble des inscrits aux établissements du réseau.

• La mise à jour du règlement a permis en outre d’étendre et clarifier les conditons d’accès aux personnes extérieures.

• Le catalogage partagé, même plus exigeant parce qu’en conformité avec les règles internatio-nales, limite la charge pour la description des documents.

• Le travail en réseau contribue à élever le niveau d’expertise de l’équipe et permet une veille sur les grands chantiers documentaires de l’enseignement supérieur et de la recherche.

Perspectives 2013

• Mines Albi délivrera en 2013 ses premiers diplômes de docteurs, et le Centre de Documentation sera en charge de l’archivage et diffusion électronique de la thèse. • Dans la continuité du travail effectué au titre du recensement et valorisation

des publications scientifiques, des actions seront menées pour encourager la participation à l’«open access».• Au sein de l’Institut Mines Telecom, des pistes de mutualisation

seront explorées, tout particulièrement pour l’accès aux ressources électroniques.

Dolorès Liret, responsabledu Centre de Documentation

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C e n t r

e d e D o c u m e n t a t i o n

Direction des Études

http://doc.mines-albi.fr

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2012 à été pour le SIFor (Système d’Information des Formations)

une année de consolidation, d’adaptation,de communication et de prospection.

Consolidation autour des services rendus pour les inscriptions administratives et pédagogiques et pour le renseignement des compléments liés à la maquette pédagogique. L’offre sur intranet a été complétée par des possibilités d’expédition groupée de messages, d’édition de contrats d’étude et de relevés de notes en anglais. Des listes plus détaillées sont aussi proposées.

Adaptation de l’offre logicielle au règlement de scolarité en permettant aux enseignants lors des jurys d’UE de visualiser et de contrôler l’attribution des lettres grade, et donc le calcul du GPA pour chaque élève. Une nouvelle application permet de gérer les rattrapages et la conservation de crédits pour les redoublants.

Communication, une campagne à été menée auprès des personnels des centres de recherche par Lydie MIGNANO, ingénieure assistante pédagogique. Les cafés SIFor permettent autour d’un café de découvrir les possibilités offertes par le système d’information de poser des questions sur son fonctionnement et de faire des demandes d’évolution.

Prospection technique enfin autour des logiciels de support de workflow, et des échanges moodle2 cocktail, l'objectif étant d’étendre la transversalité de notre système d’information.

Denis Munoz, responsable S.I. Formation

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Egalité des chances : La cordée de la réussite prend de l’ampleurPourl’année2012laCordéedelaréussite«Osezl’Excellenceportéeparl’EcoledesMinesd’AlbienpartenariatavecleCentreUniversitaireJeanFrançoisChampollionaencoregrandiets’estdéve-loppée conformément aux objectifs.

Depuis le début de la cordée en 2009, l’Ecole des Mines reçoit le soutien de l’ACSE (politique de la ville),delaPréfectureduTarn,delaRégionMidiPyrénées et du Rectorat de l’Académie de Tou-louse.

172 jeunes sont inscrits dans le dispositif cette année 2012 dont 18 collégiens, 72 lycéens de la seconde à la terminale et 80 tuteurs issus de l’Ecole des Mines d’Albi,del’universitéJeanFrançoisChampollionet de son école d’ingénieur Isis à Castres.

La première promotion de la cordée a passé le bac-calauréat en 2012 et les résultats sont au rendezvous. 100% ont eu leur diplôme, 53% ont eu une mention bien ou très bien, tous sont inscrits dans

unefilièrelongue.Deuxlycéenssurles14sortantssesontinscritsenclassepréparatoirealorsqu’ilsn’avaient pas envisagé cette voie lors de leur entrée dans la cordée.

En2012lacordée«Osez l’Excellence»s’est inscritedansunedimensionrégionale, l’Ecoledesmines et trois autres écoles d’ingénieurs de Toulouse (INSA, INP, ISAE) ont souhaité harmoniser et coordonnerleursinitiativesparlasignaturedelaCharteToulouseTech–Grouped’OuvertureSocialequi a été signée en juin 2012.Les objectifs de cette charte sont :

• De fédérer les signataires pour mener des actions existantes ou nouvelles autour des principes d’Egalitédeschancesetd’Ouverturesocialedesétablissementd’enseignementsupérieur.

• De mener des actions dans le respect des valeurs partagées : solidarité, laïcité, partage, enga-gement bénévole des étudiants au travers du tutorat, participation désintéressée de l’établis-sement (pas de pré-recrutement au travers des actions), démarche citoyenne (transmission des valeurs d’éthique et de travail aux élèves des établissements supérieurs).

Ainsi les lycéens de ces différentes cordées ont pu ensemble découvrir la musique baroque et partici-per aux Entretiens de l’Excellence.La cordée de l’Ecole des Mines tient ses promesses et permet à ces lycéens de penser :

« Oser l’Excellence, pourquoi pas moi ? »

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Tuteur et tutoré lors d'une séance de travail

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Pour rappel, l'année 2011-2012

était sur la même configuration avec

les 3 pôles d'intervention (sport obliga-

toire, loisir, compétition) et une implication

très active des étudiants dans tous les

domaines.Sur le plan universitaire, le bilan en termes de

licenciés était de 173 avec une vingtaine d'équipes

engagées en championnat, plus quelques individuels

et des résultats très honorables avec des parti-

cipation aux finales académiques dans plusieurs

sports collectifs en particulier le foot et le volley ;

nos équipes ont été un peu handicapées cependant

par les départs anticipés des étudiants de 3ème

année en stage dès le début mars. Malgré cette

contrainte, nous pouvons dire que le sport à l'Ecole

des Mines se porte plutôt bien et que cette

dynamique se transmet au fil des promotions

grâce à une majorité d'étudiants toujours

motivés et responsables.

Henri Betuing

Responsable des Sports

Début 2013, nous entamons la 2ème phase du championnat après un

tour de brassage initial et nos équipes se sont qualifiées en fonction des sports

dans différents niveaux académiques, promo-tion, honneur, excellence et super-excellence.

Bonne chance à tous !

Se distingue particulièrement l'équipe de foot qui s'est qualifiée en interrégion.

A signaler également l'excellente performance de Grégoire Lecomte IFIE 2015, sacré champion d'académie de Judo en décembre, qualifié en inter-région et Élodie Bouzbib, championne d'académie de Karaté.

Un étudiant de M2, Bruno Lavisse a pris part également au championnat de

France d'athlétisme sur 400m haies le 7 février à Lyon.

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Mines-Albi a une tradition sportive depuis sa création :

la palette d'activités physiques pro-posées aux étudiants a été progressive-

ment élargie à17 sports possibles, pratiqués soit en Sport obligatoire, soit en animation-

loisir ou bien en compétition universitaire. Ces 3 pôles complémentaires permettent aux élèves

de pratiquer en fonction de leur motivation mais de s'exercer aussi pour

certains à des fonctions diverses que sont le manage-ment d'équipe, l'arbitrage ou l'organisation de manifesta-tions sportives (nuit du Volley, challenge du mineur, J IDE, tournoi de foot ...).

Le cadre exceptionnel de pratique est un élément incita-teur, les installations étant ouvertes librement à tous en semaine et le weekend.

En ce qui concerne les effectifs, environ 170 étudiants sont inscrits en FFSU et participent aux compétitions dans les 5 sports collectifs ainsi qu'en badminton,

tennis de table, tennis, judo, athlétisme, golf, bow-ling, aviron....

Au total, ce sont 19 équipes qui sont en-gagées en championnat d'académie,

sans compter les participants aux sports individuels.

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Action Internationale

L’action de la DAI s’est inscrite dans le cadre de l’Institut Mines-Télécom poursuivant celle du GEM, et travaillant en synergie avec les écoles de l’Institut Télécom, notamment avec Télécom Sud Paris et Télécom Ecole de Management, par exemple sur l’Inde et la Turquie en particulier.

Les responsables des relations internationales des deux familles Mines et Télécom se sont réunis à plusieurs reprises pour échanger sur leurs pratiques respectives à l’international. Dans le cadre du développement de son action propre, la DAI a participé à une journée de rencontres avec les recteurs des universités turques organisée à Paris par Campus France.

La délégation à l’action internationale (DAI) a pour mission de créer les conditions favorables à une plus grande internationalisation du campus que ce soit par l’intégration d’étudiants internationaux dans nos formations, en échange court, en cursus diplômant, en doctorat, ou par l’accueil d’enseignants chercheurs étrangers dans nos laboratoires comme dans nos formations.Il s’agit également d’encourager et de développer la mobilité dite sortante, tant des étudiants que des doctorants et enseignants-chercheurs en consolidant et étoffant notre offre en matière de séjours académiques à l’étranger. Nos étudiants sont de plus en plus demandeurs de nouveaux parcours bi-diplômants, anglophones, en phase avec les nouvelles options proposées à l’école, leur permettant ou bien de se spécialiser ou bien d’acquérir une double compétence.

En matière de mobilité estudiantine entrante, la rentrée 2012 a marqué une augmentation par rapport à 2011 du nombre des étudiants accueillis et une relative diversification des origines géographiques des étudiants :

• 12 étudiants en échange académique (M2), 11 provenant du Brésil, tous boursiers du programme « Science sans frontière » et une étudiante d’Allemagne (programme « Erasmus »). 8 des étudiants brésiliens ont été recrutés à travers les programmes « Brafitec » : 6 de l’UNESP, 1 de l’UFES et 1 de l’UFPE, • et, en parcours diplômant, 6 étudiants admis sur titres (5 de Chine et 1 d’Inde) et 7 étudiants en double-diplôme (4 de Chine, 1 de Burkina Faso et 1 du Vietnam). Quelques étudiants se sont vus refuser leur visa d’entrée faute d’un niveau suffisant en français.

La qualité était au rendez-vous puisque 3 étudiants ont obtenu une bourse d’excellence Eiffel (taux de succès des demandes de 37.5%). Albi est d’ailleurs l’école de l’IMT qui a obtenu le meilleur taux de réussite en matière de bourses Eiffel après Télécom ParisTech.

La mobilité estudiantine sortante M2 de l’Ecole a été orientée majoritairement vers les universités offrant des cursus francophones et/ou anglophones : 7 au Canada (3M1+2M2 à l’Ecole Polytechnique de Montréal et 2 à ETS Montréal), 2 en Grande Bretagne (Université Cranfield), 1 en Suisse (EPFL) et 2 à l’Université Tongji Shanghai. Pour pouvoir assurer la réciprocité dans les programmes de double-diplôme avec les universités des pays anglophones, l’Ecole a décidé d’augmenter sensiblement son offre d’enseignement en langue anglaise, objectif prioritaire fixé dans le programme de développement 2013-2015 de l’Ecole. 30 élèves de M1 ont effectué une mobilité sortante en 2012. En 2013 les prévisions d’échange sont d’environ 30 élèves en départs en M1, 16 en M2 et 8 en double diplôme.

Albi a bénéficié d’une dotation importante en termes de bourses internationales GEM en reconnaissance de son investissement dans l’action du groupe.

Pour la rentrée 2013 les recrutements GEM en Chine, au Vietnam et en Inde devraient nous permettre d’accueillir 13 étudiants chinois en cursus diplômant (5 en double diplôme et 8 AST) , un vietnamien et un indien. C’est le domaine IMAS qui attire cette année le plus nos étudiants internationaux.

Dans le cadre du plan de développement, l’ouverture de formations en anglais fait son chemin. Ainsi, le Mastère spécialisé « Advanced Manufacturing Processes for Aeronautical Structures » (AMPAS) devrait ouvrir, en collaboration avec l’ISAE, à la rentrée 2013 avec un enseignement 100% en anglais.

Radu Barna, professeur, est le nouveau Directeurde l'Action Internationale de l'Ecole depuis décembre 2012.

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Action Internationale

Les pays de l’Europe et Amérique du NordL’année 2012 a permis la réalisation de plusieurs actions propres dans la direction des universités des pays européens et/ou anglophones : Karlsruhe Institut für Technologie, Allemagne (missions et accueil), Ecosse (mission à l’Université d’Edinburgh), UK, Irlande (participation au salon EAIE Dublin), Canada, USA (Colorado School of Mines, participation au salon NAFSA à Houston). Des nombreux accords Erasmus ont été renouvelés et d’autres conclus (Espagne : Université Saint Jacques de Compostelle, l’UPC/EPSEM, KIT, etc.). Ils sont 9 étudiants de l’école en cursus bidiplômant à l’étranger, 5 à l’Ecole Polytechnique de Montréal, 2 à ETS Montréal et 2 à Tongji, Shanghai. 3 étudiants ont obtenu un « master of sciences » à l’Université Cranfield en plus du diplôme de l’Ecole. Les demandes augmentent (une petite dizaine d’enregistrées à ce jour). La signature en 2011 d’un nouvel accord de double-diplôme, avec l’Ecole de Technologie Supérieure (ÉTS) de Montréal, a commencé avec l’envoie de 2 étudiants en double diplôme en 2012/13 et permettra d’envoyer encore plus d’étudiants outre Atlantique. Cet accord émane de relations recherche entre un enseignant chercheur de Rapsodee et l’ÉTS.

Les pays du CIVETS

Colombie : l’école est en cours de discussion avec une école d’ingénieur d’Antioquia à Medellin avec pour objectif la diversification de l’origine de nos étudiants internationaux en cursus diplômant.

Au Vietnam, l’école continue de travailler avec l’ESCT de Hanoi. Deux enseignants chercheurs de l’école sont allés donner chacun une semaine de cours (niveau M1) dans la filière francophone matériaux montée avec Douai, Nancy et Alès, sous la houlette de cette dernière. Pendant 1 mois, l’école a accueilli 2 enseignants de l’ESCT intervenant dans cette même filière pour les former à notre pédagogie. Une mission de prospection a eu lieu au Vietnam. Plusieurs établissements sont intéressés par un partenariat. L’action à l’ESCT Hanoi continuera en 2013, notamment par l’ouverture des cours au niveau M2. Un deuxième étudiant en double diplôme, en provenance de l’ESCT, vient d’être recruté pour la rentrée 2013.

Turquie : deux accords Erasmus ont été signés avec les universités de Koç et ITU (Istanbul). Ces signatures font suite aux journées franco-turques à Paris et au salon NAFSA.

Burkina Faso : l’école a soutenu l’organisation des journées entreprises du 2iE en cosignant la lettre d’invitation envoyée aux entreprises de la région. Paul Giniès, directeur du 2iE, a participé au CHEDD. Il a été accueilli à l’école fin avril pour présenter le 2iE et discuter les modalités du double diplôme entre l’école et le 2iE. La première élève de ce programme vient d’arriver à Albi. L’école s’apprête à nouveau à soutenir le 2iE dans l’organisation de son 7ème forum entreprises.

Coopération avec le CUFR Champollion : pendant 2012 la DAI a bénéficié du recrutement d’un CDD de 3 mois qui a contribué à la réalisation du livret d’accueil des étudiants ; 2 étudiants du master « Stratégies culturelles internationales » du CUFR Champollion ont été accueillis pendant leur stages. La réorganisation de la DAI a été décidée fin 2012 pour mieux répondre à l’objectif d’internationalisation du campus de l’école. Ainsi chaque centre aura un correspondant de la DAI et des groupes ad-hoc seront initiés par pays cibles et/ou zones géographiques. La stratégie à l’international de l’Ecole sera coordonnée par un Comité de pilotage qui veillera à une meilleure synthèse entre l’enseignement et la recherche à l’Ecole.

Les pays du BRICBrésil : les relations avec l’UFES (Vitoria) et l’UFRJ (Rio) ne

faiblissent pas. L’accord BRAFITEC GEM-UFES-UFRJ a été reconduit. Un second accord BRAFITEC GEM_UNESP_UFMG_UFPE (Sao Paulo, Belo Horizonte,

Recife) a été déposé fin 2011 et accepté début 2012. Un accord cadre bilatéral a été signé entre Albi et UNIFOR (Fortaleza). Notre assiette avec le Brésil ainsi élargie, nous espérons

accroître les flux d’étudiants entre l’école et ce pays, notamment dans le cadre du programme « Science sans frontière » auquel l’école participe.

Russie : l’école n’a pas participé aux missions GEM dans ce pays cette année.

Inde : plusieurs misions et actions significatives ont concerné l’Inde. Après une réunion préparatoire avec Alès et Nantes, deux missions communes GEM et Institut Télécom ont eu lieu, la première en avril, prospective, et la seconde en septembre pour nos recrutements GEM qui depuis 2010 se font également avec les écoles des Télécoms. Un nouvel accord GEM avec IISc de Bangalore a été signé. Enfin, en décembre a été organisé un séminaire GEM-IIT à New Delhi sur la problématique de l’eau « Recent advances and innovations for sustainable water management », auquel 2 enseignants-chercheurs de l’Ecole ont participé. Le séminaire a été soutenu par CEFIPRA et par l’Ambassade de France en Inde. En 2012 nous avons accueilli 1 étudiant du VIT de Pune en échange académique. Deux étudiants indiens sont actuellement en cursus diplômant (un rentré en 2011 et le deuxième en 2012). L’école a envoyé 1 étudiant à l’IIT de Delhi.

Chine : 2 étudiants de Jiao Tong (Shanghai) et 2 étudiants de l’université de Nanjing (NUST) sont entrés en double diplôme à la rentrée 2012. Un étudiant de l’école est parti en échange académique pour 1 an à Tongji (2011/2012). L’école a participé au recrutement GEM en Chine, à Nanjing. L’école représente le GEM dans un projet de construction d’une école d’ingénieurs d’excellence à l’Université de Tongji avec 4 spécialités, génie civil et construction durable, environnement, et génie industriel dans laquelle le centre GI pourrait tenir un rôle de leader. Des enseignants-chercheurs du GI ont participé à plusieurs réunions de ce projet en France et en Chine.

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Action Internationale

Les pays de l’Europe et Amérique du NordL’année 2012 a permis la réalisation de plusieurs actions propres dans la direction des universités des pays européens et/ou anglophones : Karlsruhe Institut für Technologie, Allemagne (missions et accueil), Ecosse (mission à l’Université d’Edinburgh), UK, Irlande (participation au salon EAIE Dublin), Canada, USA (Colorado School of Mines, participation au salon NAFSA à Houston). Des nombreux accords Erasmus ont été renouvelés et d’autres conclus (Espagne : Université Saint Jacques de Compostelle, l’UPC/EPSEM, KIT, etc.). Ils sont 9 étudiants de l’école en cursus bidiplômant à l’étranger, 5 à l’Ecole Polytechnique de Montréal, 2 à ETS Montréal et 2 à Tongji, Shanghai. 3 étudiants ont obtenu un « master of sciences » à l’Université Cranfield en plus du diplôme de l’Ecole. Les demandes augmentent (une petite dizaine d’enregistrées à ce jour). La signature en 2011 d’un nouvel accord de double-diplôme, avec l’Ecole de Technologie Supérieure (ÉTS) de Montréal, a commencé avec l’envoie de 2 étudiants en double diplôme en 2012/13 et permettra d’envoyer encore plus d’étudiants outre Atlantique. Cet accord émane de relations recherche entre un enseignant chercheur de Rapsodee et l’ÉTS.

Les pays du CIVETS

Colombie : l’école est en cours de discussion avec une école d’ingénieur d’Antioquia à Medellin avec pour objectif la diversification de l’origine de nos étudiants internationaux en cursus diplômant.

Au Vietnam, l’école continue de travailler avec l’ESCT de Hanoi. Deux enseignants chercheurs de l’école sont allés donner chacun une semaine de cours (niveau M1) dans la filière francophone matériaux montée avec Douai, Nancy et Alès, sous la houlette de cette dernière. Pendant 1 mois, l’école a accueilli 2 enseignants de l’ESCT intervenant dans cette même filière pour les former à notre pédagogie. Une mission de prospection a eu lieu au Vietnam. Plusieurs établissements sont intéressés par un partenariat. L’action à l’ESCT Hanoi continuera en 2013, notamment par l’ouverture des cours au niveau M2. Un deuxième étudiant en double diplôme, en provenance de l’ESCT, vient d’être recruté pour la rentrée 2013.

Turquie : deux accords Erasmus ont été signés avec les universités de Koç et ITU (Istanbul). Ces signatures font suite aux journées franco-turques à Paris et au salon NAFSA.

Burkina Faso : l’école a soutenu l’organisation des journées entreprises du 2iE en cosignant la lettre d’invitation envoyée aux entreprises de la région. Paul Giniès, directeur du 2iE, a participé au CHEDD. Il a été accueilli à l’école fin avril pour présenter le 2iE et discuter les modalités du double diplôme entre l’école et le 2iE. La première élève de ce programme vient d’arriver à Albi. L’école s’apprête à nouveau à soutenir le 2iE dans l’organisation de son 7ème forum entreprises.

Coopération avec le CUFR Champollion : pendant 2012 la DAI a bénéficié du recrutement d’un CDD de 3 mois qui a contribué à la réalisation du livret d’accueil des étudiants ; 2 étudiants du master « Stratégies culturelles internationales » du CUFR Champollion ont été accueillis pendant leur stages. La réorganisation de la DAI a été décidée fin 2012 pour mieux répondre à l’objectif d’internationalisation du campus de l’école. Ainsi chaque centre aura un correspondant de la DAI et des groupes ad-hoc seront initiés par pays cibles et/ou zones géographiques. La stratégie à l’international de l’Ecole sera coordonnée par un Comité de pilotage qui veillera à une meilleure synthèse entre l’enseignement et la recherche à l’Ecole.

Le Professeur Radu BARNA, en charge du programme « conversion hydrothermale de la biomasse » au Centre RAPSODEE de l’Ecole UMR CNRS 5232, a bénéficié d’une bourse offerte par la « Japan Society for the Promotion of Science » dans le cadre du programme de collaborations JSPS – CNRS.

Le séjour s’inscrit dans une longue et fruc-tueuse collaboration établie entre l’Univer-sité Tohoku et l’École.

Il a été accueilli dans un des plus pres-tigieux laboratoires de recherche dans le domaine des procédés en eau supercritique du Japon, celui dirigé par le Professeur Tadafumi Adschiri dans le cadre du « World Premier Institute» (WPI) qui fait partie de «Institute of Multidisciplinary Research for Advanced Materials» (AIMR) de l’Université Tohoku. Parmi les différents sujets de re-cherche abordés lors du séjour, une atten-tion particulière a été accordée aux pro-cédés de synthèse batch de nanoparticules mixtes CeO

2 - matière organique en milieu

eau supercritique (T>374°C, P>22.1MPa), à l’étude desystèmes de réacteurs en eau supercritique à fonctionnement continu et à la conversion en eau sub- et super-critique de la biomasse (lignine) en vue de la carbonisation avec formation de microparticules.

Le séjour a contribué à associer l’Uni-versité Tohoku au projet européen «Ma-rie Curie» « Env-Bio » qui démarrera en 2013 pour une période de 4 ans. L’Ecole est un des partenaires du projet et nous avons prévu plusieurs séjours scientifiques (enseignants-chercheurs et doctorants) à l’Université Tohoku. Ce séjour très dense a été l’occasion de visiter et discuter des collaborations de recherche avec le Pro-fesseur Goto, Université de Nagoya, le Pro-fesseur Osada, Collège de Ichinoseki, le dr. Shirai de l’Institut of Advanced Industrial Science and Technology Sendai, les Profes-seurs Watanabe et Smith du Laboratoire des Fluides Supercritiques de l’Université Tohoku etc.

En conclusion, cette fructueuse expérience contribuera au développement des relations de collaboration scientifique entre l’École des Mines et l’Université Tohoku.

Séjour scientifiquemars-mai 2012à l’Université Tohoku, Sendai

World premier Institut Building Tohoku.

Synthesized Ce02 hybrid nanoparticles

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Evénements de la Recherche à l'Ecole en 2012

Le numéro de la Recherche de février 2013 met à l'honneur

le Professeur Ange NZIHOU, 46 ans,

Directeur du centre RAPSODEE de l'Ecole (UMR CNRS 5302)

Arrivé en France en 1987 comme simple boursier Congolais, naturalisé Français depuis, il travaille en vue de la structuration des communautés scientifiques pour la valorisation des déchets et de la biomasse en vue de la production d'énergie et de matériaux à valeur ajoutée.

Professeur associé à Columbia et Princeton aux Etats-Unis, Ange Nzihou a reçu en 2010 le prix présidentiel conjoint de l'ACS (American Chemical Society) et de l’EPA (Environmental Protection Agency) pour ses travaux sur le recyclage et la valorisa-tion des déchets.

Il a lancé, avec l'éditeur Springer, la 1ère revue scientifique internationale pour la valorisation des déchets et de la biomasse "Waste and Biomass Valorization". Il est aussi l'instigateur du cycle de conférences mondiales "Waste-Eng".Son équipe participe au LABEX "SOLSTICE", dont il est le directeur adjoint.

L’année 2012 aura vu de notables succès de notre recherche, tant au plan de la reconnaissance que celui de la structuration.En même temps, ces réussites viennent conforter des projets majeurs de notre plan de développement 2011-12.

Les centres de recherche de l’Ecole font tous partie de l’Institut Carnot M.I.N.E.S., renouvelé par l’ANR en 2011.

Au plan organisationnel, le centre de Génie Industriel, sous l’impulsion de son nouveau directeur, Michel Aldanondo, s’est restructuré selon deux axes :

• Organisation, risque, connaissance en conception (ORKID)• Interopérabilité des organisations (CIO).

Les trois plateformes prévues au CPER et cofinancées par l’Etat et la Région Midi-Pyrénées ont poursuivi leur mise an place. Les locaux construits avec le soutien et par les collectivités locales, sont tous soit achevés, soit en bonne voie de réalisation.

S’agissant de la plateforme GALA, les locaux sont équipés. Le comité d’orientation et de gestion et le conseil scientifique de GALA sont en place. Maria-Ines Ré, directrice de la plate-forme, a pris ses fonctions en janvier 2012 et une ingénieure de recherche, Laurène Haurie, a été recrutée par l’établissement pour la gestion technique de la plateforme.

La plateforme MIMAUSA est en construction. La plateforme VALTHERA a fait l’objet d’un dépôt dossier d’Installation Classée pour la Protection de l’Environnement (ICPE) en 2012. L’enquête publique est en cours.

Les investissements en matériels des trois plates-formes ont été commandés respectivement à 99, 77 et 44 % au 31 décembre 2012.

Les inscriptions à Mines Albi en vue de la co-délivrance du doctorat avec les autres établissements du PRES ont débuté en juin 2012  : le bureau des doctorants, dirigé par Rita Franco, aété installé ; 60 doctorants ont été inscrits à ce jour dans les deux Ecoles Doctorales MEGEP et EDSYS.

Les docteurs issus de l’Ecole se sont à nouveau distingués cette année  : un Prix Léopold Escande de l’INPT pour Florian Bugarin et le prix de thèse BODYCOTE de la SF2M pour Fabio Taina.

Quatre congrès ou colloques scientifiques ont eu lieu en 2012 à Mines Albi  : International Workshop of Biomass Torrefaction for Energy, International Conference on Superplasticity in Advanced Materials, Journées scientifiques des Fluides supercritiques et colloque du GDR MACS. Il y en a aura au moins autant en 2013. Notre Ecole et Albi prennent ainsi place parmi les lieux de colloques recherchés en raison de la renommée croissante de nos équipes, des facilités et du cadre que constitue l’Ecole et de l’écrin d’une ville classée au patrimoine de l’humanité.

La Fête de la Science a été l’occasion d’accueillir de nombreux lycéens dans les laboratoires de recherche de l’Ecole, tous les créneaux de visite ont été remplis.Lydia et Claude Bourguignon, Fondateurs du Laboratoire d’Analyse Microbiologique des Sols, ont donné deux conférences sur le thème «La science à l’écoute de la terre », qui ont rempli à chaque fois l’amphithéâtre d’honneur.

René DavidDirecteur de la Recherche

Direction de la Recherche

L'INNOVATION

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L'INNOVATION

L’association PHyRENEES acteurMidi-PyrénéesdelafilièreHydrogène

L’association PHyRENEES confirme son rôle dans la structuration et le développement de la filière hydrogène sur le territoire régional.35 adhérents permettant d’associer aux réflexions engagées aussi bien des grands groupes que des PME-PMI se retrouvent au gré des besoins lors des réunions des groupes thématiques mis en place fin 2011.

Les différentes sensibilités présentes, composantes de la société civile, figurent parmi les acteurs susceptibles d’être acteurs de la filière H2. Un atout fort qui renforce le rôle souhaité de l’association notamment en tant que force de propositions.

L’étude de la filière logistique, rendue début 2012, confirme l’intérêt des acteurs économiques pour le thème hydrogène, un domaine nouveau qui va nécessiter du temps pour engager des actions représentatives sans lesquelles l’information plus large vers les acteurs intermédiaires (collectivités territoriales en particulier) et le grand public, ne pourra pas se faire correctement.PHyRENEES s’engage résolument vers une meilleure connaissance des compétences industrielles pouvant à un moment ou à un autre être sollicitées. L’étude d’intérêt, PME, PMI, ETI complétera la précédente réalisée dans le secteur de la logistique qui est un atout précieux pour disposer à la fois d’une vision plus précise des compétences mais aussi un support de communication pour sensibiliser le monde économique à l’intérêt que représente cette filière à un moment ou les choix en termes d’énergies sont au coeur d’une réflexion nationale.

Unedémarcheconcertéesousformed’uneactioncollectiveH2estenvisagéeen2013 afin de porter un projet commun électromobilité, une action innovante par son organisation .

La mission confiée au président de PHyRENEES, le sénateur Jean Marc Pastor, par l’Office Parlementaire d’Evaluation des Choix Scientifiques et Technologiques montre à l’évidence la montée en puissance de cette filière et les besoins de disposer des moyens pour lui permettre d’affirmer ses potentialités.

Contact : Bruno GRANO [email protected]

InnovationL’innovation constitue un élément fort pour accroitre la compétitivité et la rentabilité des entre-prises et par voie de conséquence un élément essentiel de leur stratégie.L’innovation, au delà d’une définition largement répandue, pourrait se résumer comme un état d’esprit. Il est dès lors nécessaire que cet état d’esprit soit pris en compte très tôt dans la forma-tion des futurs ingénieurs de Mines Albi.Une des approches possibles dans le cursus de formation est de mettre les élèves en situation de percevoir de manière la plus appliquée comment ce concept trouve sa mise en oeuvre.La recherche documentaire brevets en L3 participe à cette prise de conscience avec 40 sujets (2012-2013) industriels et académiques (laboratoires) couvrant des domaines divers comme l’agroalimentaire, la production de biens de consommation (piscines), transport sous contrainte de matières premières, positionnement d’un produit, aéronautique, sécurité, énergies nouvelles ou traitement de déchets.

Un étape d’apprentissage et d’accompagnement qui permet de jeter les bases nécessaires pour appréhender les autres approches qui se mettent en place progressivement dans la formation générale sur les 3 années du cursus.

Contact : Bruno GRANO – [email protected]

Direction de la Recherche

"Du traitement des déchets ménagersà la production d'hydrogène

TRIFYL 2012"

(*) http://blogs.enstimac.fr/phyrenees/

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Cette années l’Ecole a organisé 3 comités de sélection qui ont permis d’admettre 5 nouveaux projets dans l’incubateur (voir ci-dessous) qui sont venus s'ajouter aux 2 projets qui étaient en phase d’incubation.2 projets sont sortis de l’incubateur donnant lieu à la création de 2 entreprises : BADENKO et LEYFA MEASUREMENT avec un total de 6 emplois.

Lebilanpour2012affiche:• 7 projets en incubation (dont 5 nouveaux)• 2 entreprises qui sont sorties de l’incubateur• 6 emplois créés.

On constate également la volonté des start-ups issues de l’incubateur, de conserver des liens avec le Centre de recherche qui les a hébergés. Cela se traduit par des conventions de partenariats (IDHELIO), la cession de licences (AUROCK), et même une thèse (6TMIC) en co-encadrement.

L’Ecole a participé aux CRECE 2013 (Concours Régional des Etudiants Créateurs d’Entreprises de Midi-Pyrénées) avec le projet MOBILOK qui a été le lauréat du prix coup de cœur innovation. MOBILOK a été également vainqueur du Trophée Tarn Inno’Jeune catégorie bac+3 à bac+8.

L’Ecole a co-organisé la 1er soirée Starting Box. Cet évènement décontracté, à l’ambiance conviviale et dynamique a permis à des élèves de l’Ecole de dialoguer librement avec des chefs d’entreprises de tous horizons : e-commerce, agence de communication, restauration rapide, starts-ups innovantes, centres de formation.

L’année a également été marquée par un rapprochement avec la Toulouse Business School pour réfléchir à des actions communes sur l’incubation.

2012 UNE ANNÉE RICHE

Pôle PRERI / Délégation à l'Action Économique

Les5nouveauxprojetsdansl’incubateur:

•INTEROP’SYSPorteurs : Aurélien Codet de Boisse (Doctorant Mines Albi) et Nicolas Boissel Dallier (Doctorant Mines Albi)Accompagné par Matthieu Lauras (Centre GI),Activité : projet de création d’une entreprise éditeur de logiciels d’offre de solution en ligne pour répondre à des problématiques métiers à l’aide d’applications de l’entreprise.

•ACRDM(Analyses, Conseils et R&D en Matériaux) Porteur : Cédric Bellot (Docteur Mines Albi)Accompagné par : Pascal Lamesle (Centre ICA Albi),Activité : l’étude de conception dans les matériaux métalliques et composites basée sur des méthodes innovantes.Site : www.acrdm.fr

•SAPOVALPorteur : Erwan Trotoux (ingénieur INSA Toulouse)Accompagné par Yannick Soudais (Centre RAPSODEE)Activité : développer et de commercialiser des dispositifs innovants de prétraitement par saponification des déchets graisseux.Site : www.sapoval.com

•MOBILOKPorteurs : Yvan Gadeau, Antonin Delbost et Ruben Metzger (élèves en Master 2 à Mines Albi)Accompagné par Frédérick Benaben (Centre GI),Activité : projet de création d’un site de e-commerce qui développe une offre, innovante, de location évolutive de smartphones haut de gamme couplée à une vente d’occasion.Lauréat du prix coup de cœur innovation du Concours Régional des Etudiants Créateurs d’Entreprises de Midi-Pyrénées et du Trophée Tarn Inno’Jeune.

•RECIPROCALTRANSFERS Porteur : Santosh Kumar (élève en Master 2 à Mines Albi)Activité : procédé innovant de transferts de fonds internationaux

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2projetssortantdel'incubateur

et débouchant sur la créationd'entreprises

BADENKO Porteurs : Simon Blatge, Yoann Falgas, Jérémy Blanc (BTS lycée Rascol-Albi)

Accompagné par Jean-José Orteu (Centre ICA Albi).

Activité : Développer un robot lanceur de volants pour l’entrainement des joueurs de badmintonSite : www.badenko.com/

LEYFAMEASUREMENT,Porteurs : Alban Leymarie et Julien Faure (ingénieurs Mines Albi)Accompagné par Jean-José Orteu (Centre ICA Albi)

Activité : Procédé innovant du contrôle de la géométrie des voies ferréesSite : www.leyfa-measurement.fr/

2 projets en incubation

COBRATEX Composite Bamboo Reinforced Alternative TEXtile Porteurs : Edouard Sherwood et David HardyAccompagné par Olivier DeAlmeida (Centre ICA Albi)

Activité : procédé innovant d’extraction de fibres de bambou et de valorisation de ces fibres comme renfort de matériaux compositesSite : www.cobratex.comLauréat émergence du concours national desEntreprises de Technologies Innovantes

BLACKFIXPorteur : Philippe Henry (in-génieur Mines Albi)

Accompagné par Bruno Ladevie (Centre RAPSODEE)

Activité : développement d’un procédé innovant de captage de CO2

EN PROJETS INNOVANTS DANS L'INCUBATEUR

Pôle PRERI / Délégation à l'Action Économique

DéveloppementéconomiqueL’Ecole s’implique activement dans les ins-tances des acteurs du développement écono-mique locale et régional : CCI du Tarn, AGATE (Agence de développement Economique du Tarn), Technopole Albigeoise et Castres-Maza-met Technopole, Tarn Initiative et Tarn Entre-prendre, la pépinière Albisia, le CRITT Automa-tisme d’Albi, les plateformes technologiques des lycées Rascol et Fonlabour, l’incubateur régional Midi-Pyrénées et Midi Pyrénées Inno-vation.

AssociationMERCUREL’Ecole est membre du bureau de l’associa-tion MERCURE, réseau qui fédère les établisse-ments d’Enseignement Supérieur du Tarn et les acteurs du développement économique, pré-sidé par la Proviseur du lycée de la Borde Basse (Castres). MERCURE participe activement à l’animation de l’association en 2012. L’Ecole a co-organisé le trophée Tarn Inno’Jeunes, concours innovation pour les jeunes des établissements membres de l’association et la rencontre technologique éco-bâtiment accueillie par le lycée Rascol d’Albi.

AutrescontributionsauDéveloppementÉconomique

TechnopoleAlbigeoiseEn 2012, la Technopole d’Albi est entrée dans la phase de réalisations concrètes. L’hôtel d’entreprises a été ouvert ; bâtiment à éner-gie positive, il abrite plus de 800m2 de bureaux. Les travaux de la halle technologique Albi InnoProd ont débuté. Elle abritera la plate-forme sur les matériaux innovants MIMAUSA (pilotée par le Centre ICA-Albi) et le CRITT Automatisme d’Albi. Cette plateforme fait l'objet d'un soutien par l'Etat, la Région Midi- Pyrénées et la C2A dans le cadre du CPER.

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Tous les ans, en octobre, la Fête de la Science permet de rapprocher le grand public du monde scientifique, qui paraît pour beaucoup mystérieux et inaccessible.

Près de 1 800 personnes ont pu participer à cette Fête de la Science 2012, démontrant que les événements de diffusion de la culture scientifique de l'Ecole des Mines deviennent des moments prisés du public albigeois qui répond présent aux rendez-vous de l'Ecole.

Parallèlement à l'ouverture exceptionnelle de ses laboratoires de recherche, qui a rencontré un succès sans précédent auprès des collègiens et lycéens du département, l'Ecole a décliné, au moment de la Fête la Science, son partenariat avec le site Pilote Main à la Pâte en invitant les écoles primaires impliqées dans ce dispositif créé en 1996 par Georges Charpak Prix Nobel de physique 1992.

Chaque année l'Ecole invite un grand témoin, venu faire partager sa passion

Jean-Marie Pelt, Yves Coppens, Hubert Reeves, avaient enthousiasmé leur auditoire en évoquant, bien au-delàde leurs propres travaux, les enjeux et défisde la démarche scientifique.

Pour l'édition 2012,l'Ecole des Mines d'Albi a accueilli Lydia et Claude Bourguignon. Ingénieur agronome, Claude Bourguignon a acquis une renommée internationale pour ses recherches sur la micro-biologie des sols.Fondateur du LAMS (Laboratoire d'Analyse Microbiologique des Sols) avec son épouse Lydia, chercheuse elle aussi, il a été l'un des premiers à s'intéresser de façon scientifique à l'équilibre biologique et à la biodiversité des sols, ouvrant la voie vers de nouvelles pratiques agricoles inscrites dans une démarche de développement durable.

Des préoccupations qui font écho aux travaux menés à Mines Albi, où le centre de recherche Rapsodee s'intéresse également à la biomasse, sous l'angle de sa valorisation énergétique.

F ê t e d e l a S c i e n c e

d u 9 a u 12 o c t o b r e 2012

L'Ecole s'est dotée, à travers la création d'un Bureau des Doctorants, des outils, personnels et procédures lui permettant de mettre en oeuvre le processus de délivrance du doctorat avec prise d'effet à la rentrée universitaire 2012/2013. Rita Franco, assistée de Stéphanie Trefouel puis d'Aurélie Farges est responsable de ce bureau ([email protected]) .

Les premières soutenances dans ce nouveau schéma auront lieu à l'automne 2013. Parallèle-ment (voir encart séparé), l'Ecole renforce la formation générale des doctorants qu'elle hé-berge et encadre.

L'outil de gestion retenu est Adum, annuaire électronique et portail Internet d’information, de services et de communication des jeunes chercheurs. Il est commun avec EDSYS, et le PRES Université de Toulouse est en train d'en généraliser l'utilisation.

La toute première doctorante à s'être inscrite à Mines Albi, le 17 juillet 2012, est Elodie Cabrol, qui effectue sa recherche à ICA-Albi.Née à Castres, Elodie a eu son Bac au Lycée Borde Basse de Castres en 2005. Elle a fait sa prépa au lycée Lapérouse à Albi et a obtenu en octobre 2010 le diplôme d'ingénieur de l'Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Clermont Ferrand. C'est après avoir travaillé à l'Ecole en tant qu'ingénieur de recherche qu'Elodie a eu envie de se lancer dans un doctorat. Sa thèse, préparée avec l'appui de la Société Aubert et Duval sous forme d'un contrat CIFRE, porte sur l'étude et la compréhension des mécanismes d'endommagement de surface de matrices de forgeage à chaud revêtues.

Le hasard a donné là un bel exemple de l'impact de l'Ecole sur son territoire puisqu'elle permet à une jeune tarnaise de démarrer un doctorat sur un projet de recherche ambitieux financé par un partenaire industriel de taille intermédiaire hors région.

Direction de la Recherche

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Tous les ans, en octobre, la Fête de la Science permet de rapprocher le grand public du monde scientifique, qui paraît pour beaucoup mystérieux et inaccessible.

Près de 1 800 personnes ont pu participer à cette Fête de la Science 2012, démontrant que les événements de diffusion de la culture scientifique de l'Ecole des Mines deviennent des moments prisés du public albigeois qui répond présent aux rendez-vous de l'Ecole.

Parallèlement à l'ouverture exceptionnelle de ses laboratoires de recherche, qui a rencontré un succès sans précédent auprès des collègiens et lycéens du département, l'Ecole a décliné, au moment de la Fête la Science, son partenariat avec le site Pilote Main à la Pâte en invitant les écoles primaires impliqées dans ce dispositif créé en 1996 par Georges Charpak Prix Nobel de physique 1992.

Chaque année l'Ecole invite un grand témoin, venu faire partager sa passion

Jean-Marie Pelt, Yves Coppens, Hubert Reeves, avaient enthousiasmé leur auditoire en évoquant, bien au-delàde leurs propres travaux, les enjeux et défisde la démarche scientifique.

Pour l'édition 2012,l'Ecole des Mines d'Albi a accueilli Lydia et Claude Bourguignon. Ingénieur agronome, Claude Bourguignon a acquis une renommée internationale pour ses recherches sur la micro-biologie des sols.Fondateur du LAMS (Laboratoire d'Analyse Microbiologique des Sols) avec son épouse Lydia, chercheuse elle aussi, il a été l'un des premiers à s'intéresser de façon scientifique à l'équilibre biologique et à la biodiversité des sols, ouvrant la voie vers de nouvelles pratiques agricoles inscrites dans une démarche de développement durable.

Des préoccupations qui font écho aux travaux menés à Mines Albi, où le centre de recherche Rapsodee s'intéresse également à la biomasse, sous l'angle de sa valorisation énergétique.

F ê t e d e l a S c i e n c e

d u 9 a u 12 o c t o b r e 2012

Mise en place de la co-délivrance du Doctoratpar Mines Albi dans les écoles doctorales MEGePavec l'INPT (Institut National Polytechniquede Toulouse) et EDSYS avec l'INSA (Institut Nationaldes Sciences Appliquées)

Direction de la Recherche

L'Ecole s'est dotée, à travers la création d'un Bureau des Doctorants, des outils, personnels et procédures lui permettant de mettre en oeuvre le processus de délivrance du doctorat avec prise d'effet à la rentrée universitaire 2012/2013. Rita Franco, assistée de Stéphanie Trefouel puis d'Aurélie Farges est responsable de ce bureau ([email protected]) .

Les premières soutenances dans ce nouveau schéma auront lieu à l'automne 2013. Parallèle-ment (voir encart séparé), l'Ecole renforce la formation générale des doctorants qu'elle hé-berge et encadre.

L'outil de gestion retenu est Adum, annuaire électronique et portail Internet d’information, de services et de communication des jeunes chercheurs. Il est commun avec EDSYS, et le PRES Université de Toulouse est en train d'en généraliser l'utilisation.

La toute première doctorante à s'être inscrite à Mines Albi, le 17 juillet 2012, est Elodie Cabrol, qui effectue sa recherche à ICA-Albi.Née à Castres, Elodie a eu son Bac au Lycée Borde Basse de Castres en 2005. Elle a fait sa prépa au lycée Lapérouse à Albi et a obtenu en octobre 2010 le diplôme d'ingénieur de l'Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Clermont Ferrand. C'est après avoir travaillé à l'Ecole en tant qu'ingénieur de recherche qu'Elodie a eu envie de se lancer dans un doctorat. Sa thèse, préparée avec l'appui de la Société Aubert et Duval sous forme d'un contrat CIFRE, porte sur l'étude et la compréhension des mécanismes d'endommagement de surface de matrices de forgeage à chaud revêtues.

Le hasard a donné là un bel exemple de l'impact de l'Ecole sur son territoire puisqu'elle permet à une jeune tarnaise de démarrer un doctorat sur un projet de recherche ambitieux financé par un partenaire industriel de taille intermédiaire hors région.

Le 10 juin 2011 deux conventions avaient été signées entre les Ecoles doctorales MEGeP, EDsys, les établissements toulousains du PRES et l'Ecole des Mines d'Albi.

En novembre 2011, le Ministère de l'Enseignement Supérieur et de la Recherche nous a fait part de sa décision d'habiliter l'Ecole des Mines d'Albi à délivrer le doctorat conjointement avec l'INSA au sein de l'Ecole Doctorale n°309 « Systèmes » et l'INP de Toulouse au sein de l'Ecole Doctorale n°468 «Mécanique, énergétique, génie civil, procédés».

Depuis sa création, L'Ecole des Mines accueillait des doctorants dans ses laboratoires, inscrits dans les écoles doctorales toulousaines et qui soutenaient leur thèse sur décision des directeurs des établissements du PRES. Elle a souhaité obtenir la même visibilité que les autres établissements du PRES en se dotant de la co-délivrance du doctorat, opérationnelle à la rentrée 2012.

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Formation générale des doctorantsLes doctorants inscrits ou accueillis à l’Ecole peuvent suivre, sur la base du volontariat, une partie de leur formation générale sur place. Cette formation est pilotée par Claudine Sablayrolles, chargée de mission à la direction de la recherche.

La formation générale des doctorants ainsi délivrée a pour objectifs :

- de professionnaliser les doctorants sur la communication, orale et écrite, afin de mettre en valeur les résultats de leur travail, faire avancer le monde de la recherche et de l’industrie,

- de les professionnaliser en propriété intellectuelle et industrielle, pour valoriser leurs travaux en terme d’innovation, création d’activité et entrepreunariat,

- de les sensibiliser à la problématique marché du monde socio économique,- de les amener à une autonomie totale dans la préparation à l’emploi et leur réussite

professionnelle,- et enfin de les projeter, s’ils le souhaitent, dans un contexte de créateurs d’entreprise

en leur faisant côtoyer des créateurs en incubateur et créateurs en pépinières par des conférences et témoignages, sur la créativité, l’innovation et l’entrepreunariat,

Ces professionnalisations sont construites avec des formations en groupes, précédées et suivies d’apprentissage dans l’action avec le responsable formation générale.

A côté et avec les formations générales du collège doctoral de Toulouse, il s’agit de mieux cibler les outils nécessaires au futur docteur en sciences de l’ingénieur, d’optimiser le temps des doctorants, de guider leur professionnalisme à travers l'apprentissage par l’action.

Parcours recherche des doctorantset des élèves

Le parcours recherche a pour but de démythifier la thèse et de réunir deux cycles de forma-tion : ingénieur et doctorat. Il est également piloté et accompagné par Claudine Sablayrolles. Il faut partie de l'enseignement de l'innovation à l'Ecole.

Le doctorant est associé, pendant deux ans, à un ou plusieurs groupes d’élèves sur trois étapes de leur parcours. Ce parcours amène l’élève ingénieur à s’approprier le « système thèse » : finalité, méthodologie, environnements, communication avec le monde extérieur scientifique et grand public, propriété des résultats et valorisation intellectuelle et économique.

25 doctorants sont impliqués chaque année, avec deux promotions d'élèves successives.

Le doctorant apprend à enseigner dans la complexité et les élèves lui restituent une image de sa thèse.

2012 UNE ANNÉE RICHE

Direction de la Recherche

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Le Forum Entreprises inter-établissements

Le Forum Entreprises de l'Albigeois s'est tenu sur le site de Mines Albi le 18 octobre 2012. Il a réuni plus de 20 entreprises, dont UBIFRANCE,auxcôtésdelaCommunautéd'Agglomération de l'Albigeois.

De nombreux anciens élèves étaient présents pour accompagner et soutenir la démarche de

leur établissement. Leur présence a favorisé les échanges avec les élèves ingénieurs et les enseignants de l'Ecole.

Commelesannéesprécédentes,lesétudiantsalbigeoisontpubénéficierdesconseilsde l'APEC, de l'Association ECTI et du RIDMAC. L'atelier PPS (présentationpersonnellesimplifiée)arencontréunvifsuccès.

Relations avec les entreprises

Pôle PRERI / Relations avec les entreprises

Le prochain Forum est prévu le 17 octobre 2013.

Les fonds libres apportés par ces organismes collecteurs

TOP 20 des versements de la Taxe d'Apprentissage en 2012

La taxe d'apprentissage

Lemontantcollectéparl’Ecole(HorsQUOTA)en2012 est très voisin de 2011.Le montant moyen 1 093 € est en légère augmen-tation - 2,82 % ; c’est dû essentiellement à une aug-mentation des sommes versées par quelques grands groupes industriels.

Le contexte économique et la forte mobilisation des établissements d’enseignement pour collecter cette ressource sont des facteurs qu’il faut impérativement prendre en compte. Aussi, les relations avec les anciens élèves peuvent procurer des opportunités intéressantes.

LapartQUOTAcollectéeparleCFAMIDISUPen 2012 et reversée à l’Ecole des Mines s’élève à 362 199 €, il était de 326 485 € en 2011, soit une augmentationd’environ11%.C’estlerefletdelareconnaissance de la formation et de l’évolution de la règlementation.

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Les anciens élèves de l'Ecole des Mines d'Albi-Carmaux et le RIDMAC

L’année2012aétémarquéepardescontactsfréquentsaveclesanciensélèvesetlebureauduRéseaudesIngénieursetDocteursdel’EcoledesMinesd’Albi-Carmaux–RIDMAC.Leursoutienetlesrecherchessurlesréseauxsociauxnous ont permis d’enrichir la base de données des contacts en entreprise et d’augmenter le nombre de cibles tant pour la collecte de la taxe d’apprentissage que pour la diffusion d’informations concernant la vie du Campus, les évène-ments Ecole et l’Institut Mines Télécom.

Aussi,laDirectiondel’Ecoleétaitprésenteàl’AssembléeGénéraleduRIDMACàClermont-Ferrand;elleestrégu-lièrement associée aux différentes rencontres organisées par ce réseau..Parallèlement,l’EcolesefélicitedelaprésencedeRIDMACàdesmomentsforts:rentréescolaire,ForumEntre-prises, Gala des élèves…Elle remercie les anciens élèves pour leur participation à des groupes de travail portés par l’IMTenFranceoùl’Etranger(New-YorketWashingtonavecleCercleTélécometTunis),etlesoutienapportéauxélèves en stage au sein de leur entreprise ou dans leur région.

Endécembre2012,l’EcoleapuréunirdesanciensdesdépartementsAveyronetLotsurlesiteindustrieldeBOSCHàRodez,aveclacomplicitédesanciensélèvestravaillantauseindecetteentreprise.Souscetteforme,denouvellesrencontres sont prévues en 2013 ; les élèves en stage ou en apprentissage sont associés.LenombredeprojetsVIB,MIAoud’offresdestageouderecrutementquelesanciensélèvesenvoientsontlerefletde leur solidarité et témoignent leur attachement à leur ancienne école.

En outre pour renforcer ou dynamiser des liens avec quelques entreprises, plusieurs rencontres se sont tenues, notam-mentavecleGroupeLACTALIS,LAPOSTE,ERDF,PHODE,BOSCH,SOPRA,CREDITAGRICOLE,etc.Denouvellespistesdecollaborationsontétéàchaquefoisidentifiéesetdesconventionsdepartenariatsontencoursd’élaboration.

Relations avec les entreprises

Pôle PRERI / Relations avec les entreprises

Au 1er janvier 2013, 85 % de nos anciens peuvent être contactés. Ce sont des relais permanents, aussi bien pour l'Ecole, que pour les étudiants en recherche de stage ou d'emploi.

Répartition géographiquedes anciens élèves

Les 20 premiers employeurs de nos anciens élèveshors services publics

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Les effectifs de recherche des centres sont les suivants au 1er janvier 2013

Acteurs de la Direction de la Recherche et du pôle PRERI

Les personnels de la recherche

Direction de la Recherche

Présentation générale de la Recherche

Les acteurs de la Direction de la Recherche,de la Mission des Relations avec les Entrepriseset la Délégation à l'Action Économique

RenéDavid,ProfesseurDirecteurdelaRecherche

Patricia DrouillardNathalieBruzatAssistantes de direction

Bruno GranoMaîtredeRechercheAdjoint au Directeur

Claudine SablayrollesMaître-assistanteChargé de Mission

Eve BorlaAssistante administrative

Stéphanie TrefouelAssistante

RitaFrancoChargée de Mission

Aurélie FargesAssistante du Bureaudes Doctorants

Délégation à l'Action Économique

Jean-MichelAlaverdovDéléguéAdjointauresponsabledupôlePRERI

Maryse ColladoAssistante (temps partiel)

Mission des relations avec les Entreprises

Nelly DelmasChargée de Mission

Sylvie FourèsAssistante

PÔLE RELATIONSAVEC LES ENTREPRISES

RECHERCHE INNOVATION(PRERI)

RenéDAVIDDirecteur Adjoint

ResponsableduPôle

Les effectifs de la recherche de l'Ecole ont augmenté de 3,4 % en 2012, principalement en personnels de soutien à la recherche, ingénieurs et administratifs, traduisant ainsi l'accroissement continu de l'activité contractuelle enregistré depuis maintenant 3 ans.

Direction de la

Recherche

InSIC-ERMeP

Saint-Dié des Vosges

ICA-AlbiRapsodee

CNRS UMR 5302

Génie Industriel

Total au 1er janvier

2013

Rappel au 1er janvier

2012

Professeurs et Maîtres de Recherche 2 2 7 11 3 25 25

Maîtres-assistants et Chargés de Recherche permanents 0 2 11 18 8 39 41

Chercheurs associés 0 3 1 1 3 8 7

Maître de Conférence 0 1 0 0 0 1 1

ATER 0 4 0 0 0 4 3

Ingénieurs 0 2 5 12 2 21 19

Techniciens 0 2 8 12 0 22 22

Assistantes 3 3 2 4 1 13 11

Chargé de mission 1 0 0 0 0 1 1

Post-doctorants 0 0 4 3 0 7 6

Doctorants 0 4 24 38 10 76 74

Total au 1er janvier 2013 6 23 62 99 27 217 210

Rappel au 1er janvier 2012 5 23 63,5 89 29,5 210

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Contrats signés

Le montant total des contrats signés, tous ges-tionnaires confondus est en légère hausse à3,81 M€, mais cette année, comme en 2011 et contrairement à 2009 et 2010, sans contri-bution au titre du CPER. Cette tendance, àune montée vers 4M€ est confirmée sur lamoyenne mobile à 3 ans (3,79 M€) qui est stable.

Lemontant des contrats signés par leCNRSet l’EPA reste important (1,32 M€), en rai-son notamment de l’augmentation du volume et du nombre des contrats à dépenses obliga-toirement mandatées par un comptable public comme les crédits régionaux ou comprenant despartenairesrattachésauCNRS.

Direction de la Recherche

Les contrats (hors InSIC/ERMeP)

Contrats signés tous contractants Ecole 2012 (keuros)

Évolution du montant total des contrats de recherche signés (en keuros)

(ARMINES, CNRS, EPA)

La recherche de l’Ecole s’intègre depuis 2006 dans l’Institut Carnot M.I.N.E.S, renouvelé en 2011, et continue à bénéficier à ce titre de ladynamique du Groupe des Ecoles des Mines et d‘un abondement de 100 k€ par an environ, verséàcetitreparl’ANR.

41 % des contrats sont signés avec des parte-naires privés, ce montant restant très variable selon les centres. Par contre on note la forte ascension de la ressource contractuelle d'ICA-Albi.

Montant total des contrats signés par Centre de recherche (en keuros)

(ARMINES + EPA + CNRS)en fonction de l'année de signature

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Direction de la Recherche

Pourcentage du montant des contrats signéspar centre et types de partenaires

(ARMINES + EPA + CNRS)

Contrats de recherche signés avec des entreprises de Midi-Pyrénées et hors Midi-Pyrénées

Sur 78 contrats signés, tous gestionnaires confondus, 40 concernent des entreprises de Midi-Pyrénées, représentant 37 % du montant des contrats signés.

Activité annuelle

L'activité annuelle est le montant des travaux de recherche effectués chaque année sur les contrats des centres de l'Ecole.Lemontantfinancierdel’activitéannuelledel’Ecole,tousgestionnairesconfondus,aatteintunmontanthistoriquementhautà5 M€ en 2012. Cette évolution résulte des chiffres importants des contrats signés en 2011 et 2012 sur l’établissement public et Armines,maistientsurtoutcomptede1,57M€d’investissementsengagésen2012autitreduCPER.

L’activitéannuelleducentrecommunARMINES/EMACestenhaussede 7 % par rapport à 2011 et est fortement excédentaire sur l’exercice 2012.

Activité annuelle 2012 (découpage) sur les contrats Armines, le CNRS et EPA (en keuros)

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Les publications

Avec 87 articles et chapitres d'ouvrages en 2012, dont 78 dans des revues internationales et 4 chapitres d'ouvrages, l'Ecole conserveunscorevoisindeceluide2011(92articlesetchapitresd'ouvrages),malgréunebaissedufluxdepublicationsdansles centres ICA-Albi et Génie Industriel.Les articles et communications nationales sont comptabilisées séparément.Le nombre de communications par an augmente de 10 % à 77, avec une progression plus forte (+ 45 %) des participations aux conférencesinternationales.L'année2012aétéparticulièrementricheenHDR(HabilitationàDirigerdesRecherches)avec32HDRprésentsenfind'annéeàl'Ecole.Le taux de citation à deux ans des chercheurs de l'Ecole a augmenté de 2,53 (bilan 2011) à 2,80 (bilan 2012). Cette augmenta-tionestrégulièredepuis2008.Lesauteursdel'Ecolesontcités,en2012,63foisdanslabaseWOS-SCIEet9foisdanslabaseWOS-Proceedings,dont5citationscommunessauxdeuxbases.

Publications sur les 5 dernières années (2008-2012)InSIC/ERMeP inclus

(*) Pour les brevets, seuls les dépôts prioritaires sont comptabilisés.

Direction de la Recherche

L'Ecole produit en moyenne 1,5 brevets par an hors extensions.

En 2012, deux nouveaux brevets ont été déposés qui n'apparaîtront dans les statistiques qu'à leur publication, et deux licences ont été conclues, pour un montant de 1,5 M€ sur les 10 années à venir.

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Au 31 décembre 2012, il y avait 76 doctorants présents à Mines Albi dont 50 % d'étrangers, et 38 % de femmes.

Le nombre d'abandons de thèse reste faible, de l'ordre de 3 à 4 par an, soit 5 % environ des inscrits.

La durée moyenne de thèse est de l'ordre de 40 mois.

Le recrutement des doctorants

Direction de la Recherche

Le placement des Docteurs

Le placement des docteurs s'est stabilisé en 2012, avec 55 % de docteurs s'orientant vers le secteur privé.

Le placement des docteurs à court terme après la thèse est très satisfaisant.

Les quelques demandeurs d'emploi se trouvent surtoutparmilesdoctorantsrécentsdefin2012.

Placement des doctorants issus de l'Ecole depuis 3 ans (2010-2012) (*)(*) Situation arrêtée au 1er janvier 2013.

(*) Situation arrêtée au 1er janvier 2013.

Placement des docteurs issus de l'Ecole depuis sa création (*)

Recrutements des doctorantset nombre de soutenances par année civile (site Albi seulement)

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ENSEIGNANTS-CHERCHEURS

Thierry CutardProfesseur, Directeur de l'ICA-AlbiDirecteur-adjoint de l'ICA

Jean-JoséOrteuProfesseur, Directeur-adjoint de l'ICA-Albiresponsable du groupe de recherche MICS "Métrologie, Identification,ContrôleetSurveillance"del'ICA

Fabrice Schmidt Professeur, Directeur-adjoint de l'ICA-Albi

Gérard Bernhart ProfesseurResponsableduMastèrespécialiséAMPAS

Yannick Le Maoult Professeur

Philippe LoursProfesseur, responsable du domaine d'enseignement IMAS "Ingénierie des Matériaux Avancés et des Structures",chargé de l'option d'enseignement AGS "Automobile et Grandes Séries"

FarhadRézai-AriaProfesseur,responsabledugroupederechercheSUMO"Surface,Usinage,MatériauxetOutillages"del'ICA

FrançoisRonde-Oustau(départjuillet2012)Professeur

Denis Delagnes Maître-Assistant,HDR

LucPenazziMaître-Assistant,HDR

Florentin Berthet ChargédeRecherche

Christine Boher Maître-Assistante,responsable du secteur apprentissage SIMMA "Industrie Manufacturière en Mécanique et Aéronautique"

OlivierDeAlmeidaMaître-Assistant

Gilles DusserreMaître-Assistant

Pascal Lamesle Maître-Assistant

Acteurs de l'ICA-Albi

LaurentRobertMaître-Assistant

Thierry SentenacMaître-AssistantAdjoint au responsable du domaine d'enseignement IMASChargé de l'option d'enseignement TAS"Techniques Aéronautiques et Spatiales"

VincentVelayMaître-Assistant

VanessaVidalMaître-Assistante

Mohammed Cheikh Maître de Conférences à l'IUT de Figeac, Chercheur-associé

INGENIEURS DE RECHERCHE

Jean-PaulArcensFlorian BugarinElodie CabrolSylvain CorveleynAbdelmagid El BakaliRenaudGantoisRémiGilblasGuillaume LorgeouxAurélienMazzoniMehdi SalemAdrien ThibaultThibaut TschofenLudovicWagner

TECHNICIENS

Didier Adé KarimChoquetSabineLeRouxVincentLucinJean-MichelMouysThomas Papaix FabriceRossiSerge Tovar

ADMINISTRATIFS

Catherine Maffre Assistante de gestion

EstherRamirezAssistante administrative

ICA-Albi / Institut Clément Ader (site ALBI)

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L’équipe de l'ICA-Albi

SOUTENANCES DE THESE

Lisa PinSoutenue le 18 décembre 2012

Anthony DelmasSoutenue le 14 décembre 2012

Emeline BessardSoutenue 7 décembre 2012

RémiGilblasSoutenue le 17 octobre 2012

Florian BugarinSoutenue le 5 octobre 2012

SawsaneNakouziSoutenue le 26 septembre 2012

RenaudGantoisSoutenue le 12 mars 2012

Cédric BellotSoutenue le 8 février 2012

ICA - ALBI / Institut Clément Ader (site Albi)

20 Enseignants-chercheurs13 Ingénieurs de recherche (dont 11 en CDD) 8 Techniciens (dont 1 en CDD) 2 Personnels administratifs40 Doctorants

8 soutenances de thèse

DOCTORANTS

André-Chateau Akue-AssekoManel BaccarYannick BalcaenCédric BellotKhalilBenSlimaEmeline BessardFlorent BlanchetFabien BlasJonathanBouillonnecMaxime BoulanghienFlorian BugarinElodie CabrolLudovic ChevallierEtienne CopinJérémyCrevelMyriam DauphinChristoph DavidRaffaeleD’EliaAnthony DelmasNicolas Donval Laurent EscaleAnaïs FarrugiaRenaudGantoisRémiGilblasBilalKarabagliRenaudJulienPaul Le BaillifPauline LepesantSawsaneNakouziPierre-Marie NigayJohannPancraceSamuel PetrocelliLisa PinMarie PoitrimoltThomas PoumadèreBénédicteReineInès Souki IlisioVianaJérémieVignesAhmed Zouaghi

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ACTIVITÉS et PROJETS

de RECHERCHE2012

de l'ICA - Albi

L’Institut Clément Ader (ICA) a été créé en juin 2009, après avoir obtenu un label d’équipe d’accueil (EA814) au mi-parcours du contrat quadriennal 2007-2010, sur la base du rapprochement de trois structures de recherche antérieures :

• le Laboratoire de Génie Mécanique de Toulouse (LGMT), rassemblant des personnels de l’INSA de Toulouse et de l’Université Paul Sabatier,

• leCentredeRechercheOutillagesMatériauxetProcédés(CROMeP)–unitépropredeMinesAlbi,

• le Département Mécanique des Structures et Matériaux (DMSM) de l’ISAE.

Créé en 1992, le site d’Albi de l’Institut Clément Ader mène des recherches dans trois des groupes de cet institut : le groupe Matériaux et Structures Composites (MSC), le groupe Surface, Usinage, Matériaux, Outillages (SUMO) et le groupeMétrologie,Identification,ContrôleetSurveillance(MICS).Cesactivitéssontprincipalementorientéesverslesthèmessui-vants, avec une démarche équilibrée entre expérimentation et modélisation/simulation :

• l’optimisation des outillages et moules de formage en se basant sur une approche multidisciplinaire matériaux/méca-nique,

• l’étude des nouveaux matériaux et procédés, à la fois métalliques et composites,

• le développement de nouvelles techniques métrologiques basées sur des capteurs optiques non ou faiblement intrusifs pour la photo-thermo-mécanique expérimentale et la surveillance des procédés.

L’Institut Clément Ader Albi est membre du département « Science et Génie des Matériaux» de l’Institut CarnotMINES(MéthodesInnovantespourl’EntrepriseetlaSociété)etestactifdanslesGDRCNRS3371«MiseenŒuvredesCompositesetPropriétésInduites»et2519«Mesuresdechampsetidentificationenmécaniquedessolides».IlestégalementmembredespôlesdecompétitivitéAerospaceValley,EMC2,VIAMECA,Céramiques,Id4Car.En2012,cetteimplications’esttraduiteparlaparticipationàunprojeteuropéen(TailorTool),unprojetANR(Scapac),5projetsFUI(Comptinn,Inmat2,Roof,Theorem,Timas)7projetsEPICEAetAEROSAT(Amoss,CAAMVis,Cinthte,CPVBat,Hycome,Ocbm,Profusion)et4projetsco-financésparlarégionMidi-PyrénéesdanslecadreduprogrammeAPRTT(Arcon,Befico,Fat,Fact).Entermesdecollaborationsàl’international,l’ICAAlbiestimpliquédansdeuxco-tutellesdethèse:l’uneavecl’InstitutVonKarmann(Belgique);l’autreavecl’UniversitédeLeHigh(USA).Denouvellescollaborationsinternationalessesontconcrétiséesen2012,avecl’UniversitédeTohoku(Japon)etl’UniversitéUFESd’EspiritoSanto(Brésil).D’autresprojetsdecollaborationsinternationales sont enphasede construction avecdesUniversitésdeCranfield (Angleterre), deLeoben (Autriche) et deBelfast (Irlande).

La plupart des travaux de recherche sont conduits sous la forme de thèses, dans le cadre de projets avec des partenaires indus-triels soit dans un cadre collaboratif, soit en partenariat direct. Les activités concernent principalement :

• les procédés de mise en œuvre de matériaux métalliques : extrusion, forgeage, fonderie, formage superplastique, emboutissage à froid et à chaud, laminage à chaud, formage incrémental, traitement thermique, fusion laser,

• les procédés de mise en forme de matériaux polymères et de matériaux composites à matrices organiques ou inorgani-ques:thermoformage,soufflage,injection,RTM,infusion,

• l’étude des relations entre microstructure et comportement mécanique et thermomécanique des matériaux.

Les secteurs industriels d’application principaux sont : l’aéronautique, le spatial, la métallurgie, l’automobile, le bâtiment.

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Faits marquants pour 2012 :L’année 2012 a en particulier été marquée par :

- la soutenance de 8 thèses, permettant ainsi de diplômer en décembre 2012 le 85ème docteur de l’ICA Albi,- le prix Léopold Escande 2012, qui récompense les meilleures thèses de doctorat de l’Institut National Polytechnique de Toulouse soutenuesen2012,délivréàFlorianBugarinenrécompenseàsontravaildethèseintitulé«Vision3Dmulti-images:contributionàl’obtentiondesolutionsglobalesàl’aidedel’optimisationpolynomialeparthéoriedesmoments»,- la remise du prix de thèse Bodycote de la SF2M 2012 délivré à Fabio Taina, en récompense à son travail de thèse intitulé «OptimisationofMicrostructureandFatiguePropertiesofInconel718»,- un dépôt de brevet,- le démarrage de 7 nouvelles thèses,- l’organisation du congrès international ICSAM 2012 (voir encart). La 11ème conférence internationale sur la Superplasticité des Matériaux Avancés (ICSAM2012: International Conference on Superplasticity in Advanced Materials) s’est déroulée du 3 au 5 juillet 2012 à l’école des Mines d’Albi-Carmaux. Cette conférence spécialisée a réuni plus de 120 chercheurs universitaires et industrielsde17paysdifférents.Parmiceux-ci63%venaitd’Europe,28%d’AsieetduMoyenOrientet9%d’Amérique.Lesobjectifsdecetteconférence,quisontderassemblerdesscientifiquesdesmondesindustrieletacadémiqueconcernésetintéresséspar le domaine de la superplasticité, avec la préoccupation de promouvoir les collaborations et partenariats internationaux futurs dans ce domaine, ont ainsi été pleinement atteints lors de cette 11ème édition.- l’organisationparl’ICA,surlesitedel’INSAdeToulouse,duWorkshopeuropéen«UseofOpticalFibresfortheMonitoringofCompositesManufacturingProcess»dédiéàl’utilisationdesfibresoptiquesdanslesuividesprocédésdefabricationdescom-posites (voir encart),- laconfirmationdufinancementdedeuxprojetsAEROSAT(Cinthte2etOSRAS),d’unprojetANR(Vertex),dedeuxprojetsFUI(Air-Cobot,Macothec)etdeuxprojetsRAPID,- lelancementd’unprojetcollaboratifauseindel’InstitutMINES-TELECOM,intitulé«Del’imageaumaillage»,- la poursuite du développement de la plate-forme deRecherche et d’InnovationMIMAUSA (Mise enŒuvre deMatériauxAéronautiques et Surveillance active). L’année 2012 a en particulier été marquée par l’acquisition de nouveaux équipements de lafutureplate-forme,danslecadreduContratdePlanEtatRégionCPER2007-2013:unemachined’essaismécaniquesetuntribomètre, les deux permettant la réalisation d’essais sous des atmosphères contrôlées, des équipements de surveillance active et deSHM,….IlfautaussisoulignerlasoutenancedesdeuxpremièresthèsesmenéessurlepiloteEdyco(Elaborationdynamiquede composite), thèses qui ont permis d’améliorer la compréhension des phénomènes mis en jeu dans le procédé d’élaboration de composites à matrice thermodurcissable et thermoplastique mis en œuvre sur ce pilote utilisant un mode de chauffage par induction. Toujours dans le cadre de la mise en place de la plate-forme Mimausa, les premiers essais de mise en œuvre de tôles en alliages de titane ont été réalisés sur le pilote de formage lampes.- lapoursuitedelacontributionauxtravauxdedéfinitiondesthématiqueset desactivitésdesfuturesplates-formesdel’IRT(Institut deRechercheTechnologique)AESE (Aéronautique,Espace etSystèmesEmbarqués), enparticulierdesplates-formesMATINNOV(MatériauxInnovants)etCMC(CompositesàMatricesCéramiques).

Une synthèse des activités menées dans chaque groupe durant l'année 2012 est donnée dans les pages suivantes.

Groupe de recherche MSC (Matériaux et Structures Composites)Les travaux de recherche du groupe MSC de l’ICA Albi sont conduits dans l’axe de recherche MaPP (Matériaux, Procédés, Propriétés) et concernent principalement:- l’optimisation des procédés polymères et composites en se concentrant principalement sur la problématique de la modélisation des écoulements, de l’étude des transferts thermiques, de l’optimisation des outillages tout en privilégiant une démarche faisant appel à la mise en œuvre de pilotes de laboratoires,- l’étude du comportement des matériaux polymères, composites et granulaires, d’un point de vue thermomécanique, rhéologique, rhéocinétique et microstructural. Une orientation privilégiée vise à établir des relations entre les microstructures et les architectures fibreusesetgranulairesaveclespropriétésd’usagetenantcomptedel’influenceduvieillissement.- l’étude et le développement de nouveaux matériaux composites multifonctionnels en y intégrant des fonctionnalités de conduction thermique, conduction électrique et tenue aux impacts. Ils font appel à des nouveaux renforts et nouvelles textures et intègrent des charges où des tapis de nanotubes de carbone.

Axe MaPP (Matériaux, Procédés, Propriétés)Thème : Simulation des procédés

Lorsdelamiseenœuvredesmatériauxcompositesparvoieliquide(procédésRTM,LRI,…),lamodélisationdel’écoulementdelarésineestunenjeuimportant,notammentpourpermettred’optimiserletempsdecycleetlaqualitéfinaledelapièce.Deuxapproches numériques basées sur la méthode des éléments frontières ont été développées. L’une à l’échelle microscopique permet demodéliserl’écoulementauseindesfibresàl’aided’uneCelluleElémentaireReprésentative.Cetteapprochepermetentreautreune identification numérique de la perméabilité.Un projet collaboratif au sein de l’InstitutMINES-TELECOM, intitulé «Del’imageaumaillage»aétéacceptésurcettethématiquepourundémarragedébut2013.L’autreàl’échellemacroscopiquepermetàl’aidedelaméthodedite«LevelSet»decalculerlapositiondufrontdematièredelarésineauseindurenfort(projetFUSCOMP,DAHER-SOCATA).Parailleurs,uneinstallationpermettantlamesuredestroiscomposantesdelaperméabilitédesrenfortsaétédéveloppée. Elle est basée sur la mesure de l’avancement du front de résine supposée ellipsoïdal.

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La modélisation avancée de la polymérisation des résines thermodurcissables s’est poursuivie dans le cadre de deux études : la polymérisation par lampes infra-rouges d’une part et la polymérisation dynamique par outillages chauffés par induction. Bien qu’appliquéeàdeuxnaturesderésinesetdeprocédésdifférentes(infusionetRTM6d’unepart,souspresseetM21d’autrepart)etavecdesobjectifsfinauxdifférents(optimisationdupositionnementdeslampesquiconduitàdévelopperuncouplageentreRAYHEATetCOMSOLÒ d’une part, optimisation du cycle de pilotage thermique des moules avec minimisation des contraintes résiduellesquipréconisel’utilisationd’ABAQUSd’autrepart),lasimilitudedel’objectifaconduitàdéfiniruneméthodologieinterne de comparaison basée sur des cas tests communs.

Dans le cadre du projet de recherche avec la société Toshiba Lighting, une nouvelle méthode de mise en œuvre des matériaux composites prometteuse est la polymérisation du composite à l’aide d’un four infrarouge. Cette technique de chauffage infrarouge peuts’appliquerenparticulierauprocessusd’infusionderésineLRI(LiquidResinInfusion)oùlarésineestinjectéeàpressionatmosphériquedansundemi-moulequicontientlerenfortfibreuxetayantunesurfacederecouvrementsemi-transparenteauxrayons infrarouges. Le composite est modélisé comme une plaque composée de plusieurs plis de carbone imprégnés d’une résine époxy(RTM6).Laplaqueestsoumiseàunfluxradiatifincident,lequelestabsorbéparlepremierplidecarboneprésentàlasur-faceducomposite.Lefluxradiatifcalculéàl’aidedulogicielRAYHEATestimposécommeconditionauxlimitesdanslelogicielcommercialCOMSOLMULTIPHYSICS TM.Celui-cirésoutparlaméthodedesélémentsfinisl’équationdechaleurcoupléeaveclacinétiquederéticulationdelarésineafindemodéliserlapolymérisationparinfrarouge.Latempératureetledegréderéticula-tion au sein du composite sont ainsi calculées. Cette démarche a été appliquée avec succès au cas d’une pièce tridimensionnelle automobile (bas de caisse).

DanslecadredelathèseCIFREaveclasociétéValéoVisionintitulée«Modélisationthermiquedessystèmesd’éclairageauto-mobile»,uneautreapprochedelamodélisationdestransfertsradiatifsaétéinitiée.Considérantlacomplexitédel’interactionradiativeentreleslampesetlesdifférentespartiesenplastiqued’unsystèmed’éclairage(réflecteur,glace,…),unmodèlebasésurl’approchedeMonte-Carloaétédéveloppé.Celui-cis’appuiesurdessous-programmesdelalibrairiePBRTauseindulogi-cielEDSTARdéveloppéaucentreRapsodee.Cettenouvelleapprocheapermisentreautredesfacteursd’accélérationsurlescalculsradiatifsdel’ordrededixparcomparaisonavecdescalculsbaséssurlaméthodedelancésderayons(RAY-HEAT).Enparallèle,unedéterminationparméthodeinversedesparamètresdelalampe(températuredefilament,debulbe)àl’aided’unemesure par thermographie infra rouge en face arrière d’une plaque d’ABS, a été réalisée. Cette approche a été étendue à la mesure (toujours par méthode inverse) du tenseur de conductivité de plaques composites à base de PA6.6.

UnethèseCIFREadémarréen2012aveclasociétéTERREALsurlamodélisationdel’étapedepressagedetuilesenterrecrue.Lessimulationsnumériquessontréaliséesàl’aidedulogicielélémentsfinisFORGE2007®.Desessaisdecompressionlibreet de tribologie rectiligne, ont permis de déterminer les paramètres des lois rhéologiques et tribologiques. A l’aide de critères de rupturesimplifiés,laprédictiondepropagationsdesfissuresapuêtresimuléeàl’aidedulogicielFEM.

Simulation numérique du pressage de tuiles(thèse CIFRE en collaboration avec la société TERREAL)

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Thème : Procédés émergents

L’étudeenpartenariataveclasociétéTOSHIBA-LIGHTINGsousformed’unethèses’estpoursuivieafind’optimiserlapolymé-risationparchauffageinfra-rouged’unerésineinfusée(RTM6).L’applicationàlaconceptionoptimaledesfoursinfrarouge,sefaitparinterpolationdutermesourceradiatifdansunlogicielcommercialélémentsfinisCOMSOL®.Undémonstrateur2.5Daété réalisé tant au plan pratique qu’au niveau de la simulation.

Danslecadred’unethèseencotutelleavecl’universitéLEHIGH(Pennsylvanie,USA),untravailsepoursuitsurlecouplaged’unmodèleradiatifappliquéauchauffagedecompositesàbasederenfortstricotésprisensandwichentredesplaquesenTPE/TPO.Le module radiatif sera couplé avec un logiciel FEM permettant de simuler le thermoformage d’une plaque composite à renfort tricoté.De nouveaux procédés d’élaboration des matériaux composites à matrice thermodurcissable, basés sur une réduction du temps de polymérisation, sont actuellement envisagés industriellement, par exemple par l’utilisation d’outillages chauffés par induction. Toutefois une cuisson trop rapide peut causer des défauts inacceptables pour des pièces aéronautiques. De tels procédés ne seront viablesqu’àtraversunpilotagedynamiquedelathermiquedesoutillages.Unpremiertravailderecherche(aveclesupportfinan-cier du Carnot Mines) a été consacré à la polymérisation dynamique de composites à partir de pré-imprégnés M21/T700. Dans unpremiertempsdescaractérisationsDSContétéeffectuéespouridentifierdesmodèlescinétiqueslorsdevitessesdechauffesélevées (jusqu’à 50°C/min). L’utilisation de la DSC modulée a permis de comprendre les mécanismes de transformation de cette résine contenant plusieurs thermoplastiques et a en particulier mis en évidence une possibilité de retarder la fusion des nodules de polyamides après un vieillissement physique préalable. Ainsi la construction de diagrammes Temps Température Transformation (sousMatlab)etlaréalisationd’uncouplagethermocinétiqueparélémentsfinisontpermisdeproposerdescyclesoptimisésd’unedurée de moins de 2h, a comparé avec le cycle nominal de 4h30 en autoclave. L’étude des propriétés des plaques fabriquées sur lepiloteEdyCodethermocompressiondynamiquedotéd’unmoulechaufféparinduction(technologieCageSystemdeRoctool),montre des résultats comparables à ceux obtenus pour des pièces mises en œuvre lors de cycles standards de fabrication à l’aide du procédé autoclave.

LepiloteEDyCO,«ElaborationDynamiquedeCompositesOrganiques»,équipédemouleschauffésparinductionélectromagné-tique,aétémisàprofitpourl’optimisationdelafabricationhorsautoclavedecompositesstructurauxàmatricethermoplastiquehaute température dans le cadre du projet FUI INMAT2 porté par Airbus. Ces travaux portent sur l’étude de la mise en œuvre dedeuxsemi-produits renforcésdecarboneetàmatricePEEKpar thermocompression(semi-produitpoudréPi-PregetNCFComélé). Les travaux menés en 2012 ont permis d’améliorer la compréhension des phénomènes régissant les deux phases du cycle de thermocompression que sont la phase de consolidation / imprégnation et la phase de refroidissement au cours de laquelle se produit la cristallisation de la matrice thermoplastique. Des cycles de fabrication rapide et optimisés ont pu être proposés pour chacun des deux produits, en prenant en considération les exigences industrielles que sont un taux de porosité faible et un taux de cristallinité élevé. Ce résultat a notamment pu être obtenu grâce au développement d’un modèle de cristallisation isotherme et anisothermepermettantdeprédirelacinétiquedecristallisationduPEEKenconditionsderefroidissementrapide.

L’année2012aégalementétémarquéeparledémarraged’unethèseCIFREsurl’évaluationdedeuxvoiesdereformulationsdefibresrecycléesdansdescompositesthermoplastiques.CeprojetencollaborationaveclecentreRapsodeeutilisedesfibresdecarbone issues de composites à matrices organiques traitées selon le procédé de vapo-thermolyse.

Thème : Outillages

Lesétudesducomportementàhautetempératuredebétonsréfractairesfibrésutiliséspourlaréalisationd’outillagesdemiseenforme à chaud d’alliages de titane ont été poursuivies. En partenariat avec la TPE Aurock, la caractérisation du comportement en fluagejusqu’à1200°Capermisdemieuxconnaîtrecescomportementsmaisaussid’enrichirlesbasesdedonnéesnécessairesàl’identificationdesparamètresdesmodèlesutiliséspourlasimulationnumériqued’outillagesbaséssurcesmatériaux.Parailleurs,ledéveloppementetl’étudedenouvellesnuancesdebétonsréfractairesfibrésontétéréaliséspourleurutilisationentantquema-tériauxd’outillagesdemiseenœuvredecompositesàmatriceorganique(projetrégionalBEFICOetprojetEPICEAOCBM).Lesmatériauxdéveloppéssontcaractérisésparunfaiblecoefficientdedilatationetparuneforteconductivitéthermique.Différentstypesderenforcementparfibrescourtessontconsidérés.Lesrésultatsdesétudesmenéesdanslecadred’unethèsecofinancéeparlarégionMidi-Pyrénéesontpermisd’identifieretdecomprendreleseffetsbénéfiquesderenforcementsdefibresdeverreetdefibresmétalliques.Lesétudesontconcernélecomportementthermomécaniquedecesnouveauxmatériauxenrelationavecleurformulation, leur traitement thermique de stabilisation et en considérant les effets d’échelle. Les résultats obtenus montrent que certains matériaux développés sont peu sensibles aux effets d’échelle du fait de combinaisons optimales de renforts.

Thème : Matériaux innovants

AprèslafindelathèsedeLauraBaléa,lestravauxsurlecomportementdescompositesàrenfortstricotéssesontpoursuivisurunrythme moins soutenu. Le frottement a été introduit dans le modèle semi-analytique 2D du comportement du renfort sec permet-tant de reproduire les hystérésis de comportement en traction.

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Les composites élaborés par infusion hors autoclave permettent une économie importante. Leur fabrication fait appel à d’autres technologies de chauffage comme la table chauffante ou le chauffage infra rouge. La variation des propriétés mécaniques de composites infusés en relation avec le procédé est étudiée en réalisant des plans d’expériences sur des composites à base de tissu carbonequadriaxiaux(NCF)etderésineRTM6.Parailleurs,envuedessimulationsnumériquesàl’aidedulogicielCOMSOL®,une modélisation rhéocinétique de la résine a également été réalisée. Le chauffage infra rouge a été étudié au niveau de la fai-sabilité et de réalisation de pièces complexes. Il permet d’envisager des réductions de temps de cycle importantes. Un concept innovant d’outillage destiné à cette technologie a été développé. Les moyens de simulation du chauffage ont également été développés.Les composites à base de polymères thermoplastiques haute température font également l’objet de travaux portant sur les réper-cussions de la mise en œuvre par injection sur les propriétés thermomécaniques. Cette étude est avant tout expérimentale. Ces typesdematériauxsontpoussésàleurlimites(tauxdefibreetmatricethermoplastiquetrèshauteperformance)auniveaudesperformances thermomécaniques. Ce projet est associé à une valorisation des matériaux trouvés sous forme de pièces composant lesystèmedeconditionnementd’aird’unavion.Lesmatériauxontétévalidésetunesolutionsur«étagère»estdisponible,despièces sont même en cours de développement et/ou validation.Unedeuxièmevoiedéveloppéeconcernelesgranulésrenforcésfibredecarbonepourlemoulageparinjectiondepiècesther-moplastiquesrenforcéespardesfibres.Unpland’expériencesurunmatériautrèsperformant(fortementchargé)àbasedefibrescourtesaétéréalisédanscecadre.LacristallisationduPEEKrenforcéfibredecarboneaégalementétéétudiée.Lespropriétésdumatériau sont simulées au moyen de la technique d’homogénéisation. L ‘endommagement du matériau est simulé et observé ex-périmentalement par thermographie infra-rouge. Ces travaux font l’objet d’une participation au concours SAMPE étudiant 2013.

LeprocédéPIMOCfaitégalementl’objetdetravaux.D’unepartleprocédédefabricationdecompositeàbasedefibresdiscon-tinues sous forme de coupons est mis au point. Le comportement mécanique et en endommagement du matériau a été caractérisé. Des simulations sur une pièce de démonstrateur représentative d’une demande client ont été réalisées et comparées aux essais expérimentaux. Une correspondance convenable a été constatée entre les deux approches. En parallèle le développement des connaissancesnécessairesà laconceptiondespiècesfabriquéesparceprocédéprocheduTRANSFERestréalisé.UnprojetEpicea2010HYCOME(hybridecompositemétallique)estencoursconcernantlasimulationàl’aidedulogicielMoldflow®etd’ABAQUS®.Ceprojetportesurlaréalisationdepiècesmariantcompositeetmétal.Danslecadredeceprojet,diversesfor-mulationsde«compound»ontétécaractériséesd’unpointdevuerhéologiquesibienqu’ilestdésormaispossibledefairedesapproches en simulation de remplissage.

Lesactivitésdédiéesaudéveloppementdematériauxcompositesàmatriceinorganiqueetàfibreslonguesontpoursuivileurcroissance. Celle-ci est dictée par les attentes du secteur industriel de l’aéronautique dans ce domaine et dynamisée par l’impor-tant développement de compétences et de thématiques dans le domaine des procédés de mise en œuvre par la voie liquide au sein de l’axe MaPP. En 2012, des études complémentaires ont été poursuivies, dans le cadre d’un programme de recherche collabo-ratif(projetFUICOMPTINN)ainsiquedanslecadredepartenariatsindustrielsdirects.Unobjectifcommunàcesétudesrésidedans le développement de nouveaux composites à matrice céramique (CMC) pouvant être mis en œuvre par la voie liquide hors autoclave(LRI,RTM,…)etpourdesapplicationsallantdestempératuresintermédiairesjusqu’auxtrèshautestempératures.Différents types de résines précéramiques sont considérés. L’étude de résines issues d’un système géopolymérique a été poursui-viedanslecadred’unethèseréaliséedansleprojetCOMPTINN.Lestravauxréalisésen2012ontnotammentconcernélacarac-térisationapprofondieducomportementrhéologiquedecesrésinesetcelledeleurécoulementauseindepréformesfibreuses.L’étudedestransformationsdelamatriceinorganiqueauseinducompositeetentenantcomptedesinteractionsfibre/matriceaégalementétémenée,ainsiquecelledel’impactdesparamètresduprocédésurlecomportementthermomécaniquefinal.Lesrésultatsobtenuspermettentaujourd’huidedémarrerl’activitédemodélisationdelaphased’imprégnation/infiltrationetd’abor-der la phase d’optimisation des paramètres du procédé pour un comportement thermomécanique donné. L’importance accordée à l’étude des transformations microstructurales qui ont lieu dans ces matériaux hétérogènes aux différentes étapes du procédé et à l’impact de ces transformations sur le comportement mécanique a permis d’obtenir des résultats dont la portée est essentielle tant pour optimiser le procédé que pour maîtriser la non-linéarité du comportement de ces nouveaux composites.Une étude similaire est conduite pour optimiser la mise en œuvre par voie liquide de composites à matrice organique pyrolisable destinés à la fabrication de composites carbone-carbone.

Mesures de perméabilités en régimes insaturé et saturé, au sein de préformes de fibres de carbone (projet COMPTINN)

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L’année 2012 a également vu la poursuite d’une thèse en collaboration avec le CNES, dont les travaux concernent le dévelop-pement de réfractaires inorganiques pour la réalisation de tuyères de mini-lanceurs spatiaux à propulsion hybride. Les dévelop-pements réalisés se font en relation avec le comportement thermomécanique et la tenue à l’ablation de ces matériaux, sous des sollicitationsreprésentativesdecedomaineapplicatif.Cetravailfaitl’objetd’unecollaborationaveclelaboratoirePROMES,autraversd’essaisd’expositiondesréfractairesdel’étudeàdesfluxthermiquesélevés,essaisréalisésaufoursolaired’Odeilho.

L’étude et le développement d’un composite destiné au blindage de structure avion se sont poursuivis en 2012 dans le cadre d’une collaborationavecAirbus(CIFRE).Cestravaux,menésconjointementavecl’ISAE,ontpourbutdedéfinirunestratificationop-timale de multi-matériaux présentant une résistance à des impacts de haute énergie. Après la caractérisation en 2011 d’un certain nombre de matériaux de référence (composites thermodurcissables et thermoplastiques, alliage de titane) sur les trois grandes famillesdemoyensd’essaidel’ICA(moutonCharpy,tourdechuteetcanonàgaz),l’année2012aétéconsacréeàl’évaluationdenouveauxmatériauxetsolutionsdeblindagepermettantd’étendrelazoneendommagéeautourdupointd’impact.Lesdiffé-rentes solutions proposées pour absorber l’énergie d’impact visent à favoriser les mécanismes de déformation de renforts et/ou de délaminageinter-plis.Atitred’exemple,lesinfluencesdelaporosité,delanatureoudel’armuredesrenfortsontétéinvestiguéeset les performances de ces solutions comparées par mouton Charpy. Courant 2013, différentes combinaisons innovantes seront proposéesetcaractériséesàhautevitesseaucanonàgaz.Deux études ayant pour objet de développer des matériaux composites multifonctionnels conducteurs thermiques ont été pour-suivies :

•LepremiermenédanslecadreduprojetFUITHEOREM,pilotéparThalesSystèmesAéroportésviseàaméliorerlespro-priétés de conduction thermique de composites à matrice organique destinés à la fabrication, pour des équipements embar-qués, de drains thermiques, boîtiers ou meubles supports de cartes électroniques (applications Thales et Latelec). Deux prin-cipalesvoiesd’améliorationsontétudiéesenparallèleafincontribueràuneaugmentationsignificativedelaconductivité:l’ajoutdechargesdanslarésinepourpermettreauxfluxdechaleurd’atteindrelesfibresdecarbone,trèsconductrices(acti-vitémenéeparleLCPOetRescoll),etl’optimisationd’unrenforttridimensionnelencarbonepourpermettreunediffusiondelachaleurdansl’épaisseurducomposite(activitémenéeparJTTComposites).Danslecadred’unethèse,laprincipalecontributiondel’ICAdansceprojet,aétédemodéliserlespropriétésthermiquesdelamatricechargéeafindepouvoirréaliserunehomogénéisationàl’échelleduVER.Lesdifficultésliéesauxrésistancesthermiquesdecontactàdeséchellestrèsfinesontétémisesenévidenceàpartirdemodèles3D.L’homogénéisationdespropriétésdelamatricechargéeaététerminéepourdeschargessphériquesetestencoursdefinalisationpourdeschargesellipsoïdales.Lespropriétéseffectivesdelamatricesontutiliséesdansunmodèled’homogénéisationàl’échellemésoscopiqueutilisantlagéométried’unVERdu textile (2D ou 3D). Des développements expérimentaux ont pour objectif de déterminer des propriétés des constituants etenparticulierlaconductivitétransversedesfibresdecarboneprécurseurbrai.

•LedeuxièmesedérouledanslecadreduprojetfinancéparlarégionMidi-Pyrénées(ARCON)etd’uncofinancementdethèse avec le CEA. Il est basé sur l’utilisation de tapis de nanotubes de carbone pour élaborer des structures spatiales archi-tecturées conductrices thermiques.

L’année2012aégalementvuledémarraged’unethèseCIFREaveclasociétéTERREAL,travailquifaitl’objetd’unecolla-borationaveclelaboratoireRapsodeeetdontlesujetportesurl’étudedel’influencedel’ajoutdebiomassesdanslesmélangesargileux sur les propriétés mécaniques et thermiques de matériaux de terre cuite pour des applications dans le bâtiment.

Groupe de recherche SUMO (Surfaces, Usinage, Matériaux, Outillages)LesactivitésdugroupeSUMOdel’ICAAlbiontdifférentsaspects.D’unepart,ellesportentsurl’étudedeloisdecomportementthermomécanique de matériaux en relation avec leur endommagement et d’autre part sur l’établissement de modèles prédictifs de durée de vie. Ces activités mettent en relation la microstructure des matériaux avec leurs propriétés d’usage macro et microsco-piques,tantvolumiquesquesurfaciques.LesactivitésdeSUMOICA-Albiportentégalementsurdesprocédésavancéscommel’emboutissage (en particuliers à chaud), le SPIF, la fonderie et la mise forme des métaux durs (SPF, etc..).

À ce titre, l’équipe développe des compétences dans le domaine des matériaux métalliques et des multi matériaux à différentes échelles et sous différents types de sollicitations environnementales et/ou thermomécaniques, dans le domaine de la modélisa-tionducomportementmécanique.Lecouplagecyclique«comportement/endommagement»etenparticulier«comportement/endommagement/environnement»fontpartiedesétudesmenéesauseindugroupe.L’équipe de recherche situe donc son action à la frontière entre science, et génie des matériaux et mécanique des matériaux en privilégiant une approche multi-physique, multi-échelle expérimentale et numérique et est constituée de trois axes :

•Axe FaMEU : Fatigue, Modélisation, Endommagement et Usure,•Axe PUMMA : Propriétés d’Usage et Microstructures des Matériaux Avancés,•Axe USIMEF : USInage et Mise En Forme.

Les travaux actuels s’articulent selon des axes de recherches complémentaires :

- l’étude des relations entre la microstructure et leurs propriétés physico-chimiques et thermomécaniques,- l’étude de l’Endommagement et vieillissement sous sollicitation mécanique, thermique et environnementale- le développement de lois de comportement et de prédiction de durée de vie des matériaux.

Lesétudesportentsurdesaciers(martensitiques,àdurcissementstructural,réfractairesmoulés,inoxydablesferritiques,HSS),des fontes (haut teneur en Cr, Mo), des superalliages base nickel, des alliages de titane, des matériaux revêtus (avec des systèmes complexes type barrière thermique) ou rechargés.

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Axe Fatigue, Modélisation, Endommagement et Usure (FaMEU)

Thème : Tribologie et usure à chaud et à froid

La caractérisation du comportement des matériaux à l’usure et au frottement constitue un aspect important de nos activités. L’accent est principalement mis sur l’étude de la relation entre la microstructure et les propriétés tribologiques de matériaux métalliques et sur l’élaboration de loi d’endommagement sous sollicitations de frottement. Les thématiques abordées sont le frottement à grande vitesse (application usinage), le frottement en plasticité (application forgeage), le frottement à haute tempéra-ture (application laminage), la mesure de résistance thermique de contact et de l’aire réelle de contact (application emboutissage àchaud)et lefrottementsousfortessollicitations(applicationsaéronautiques:projetANRRamdamaéro).Parallèlementauxactivitésderecherche,lesactivitéscontractuellesontportéprincipalementsurlathématique«essaisd’usureàhautetempératured’outild’emboutissagepourlamiseenformedetôled’acierUsibor1500TM».Une thèse en collaboration avec l’INSA Lyon s’est poursuivie. Ainsi, les mécanismes de l’usure en régime quasi transitoire ou au début de régime établi dans un test pion/disque ont été étudiés.

Des microcavités créées par les empreintes de micro-dureté ont permis de montrer le cisaillement des oxydes et de l’acier de base lorsdefortementd’unpionX38CrMoV5(testéàhautestempératures)surundisqueenXC18.Danslecadredesacollaborationavecl’UniversitéFédéraleD’EspiritoSanto(UFES–Vitoria-),lelaboratoiredetribologieaaccueilli,unchercheurBrésiliendeBrésilquiatravaillésurl’étude«relationmicrostructureetfrottementàhautestempératuresdefontesàhautesteneursenChromeetMolybdène».

Thème : Modélisation du comportement et la durée de vie sous sollicitations thermomécaniques cycliques.

Des activités concernant la modélisation du comportement des matériaux ainsi que la prédiction de leur durée de vie sont déve-loppées au sein de l’équipe. Suivant le contexte et les matériaux étudiés, différentes approches sont considérées (phénoménolo-giques,empiriques,statistiques).Laméthodologieemployéeestassezprochedanstouslescas.Ils’agitd’aborddedévelopperuncadredemodélisationetdemettreenplaceuncertainnombred’essaisreprésentatifspouridentifierlesparamètresdesmodèles.Lesloissontensuiteimplantéesdansunlogicielélémentsfiniscequipermetdevaliderl’approcheeneffectuantdessimulationsnumériques sur des structures plus complexes que l’éprouvette de laboratoire pouvant aller jusqu’à la pièce industrielle. De plus, afindemieuxappréhenderleschampsdedéformationsinduitsdanscesstructures,unecollaborationaétémiseenplaceaveclegroupeMICSafind’utiliserlesmesuresdechampscinématiquespouridentifierdesloisdecomportementsmultiaxiales.Dans le cadre de la modélisation du comportement inélastique des matériaux, plusieurs aspects ont été développés :

•La modélisation du comportement et de la durée de vie de joints soudés pour collecteur d’échappement automobile s’inscrit dans le cadre d’un contrat de recherche entre l’ICA, le CEMEF et Faurecia. L’objectif de cette étude consiste à développer unoutildeprédictionfiabledeladuréedeviedecesstructuressoudées.

•Encollaborationavecl’axePUMMAetlegroupeMICS,unprojetRégiondeRechercheetdeTransfertdeTechnologieaété initié. Il porte sur le formage avancé de tôles d’alliage de Titane. L’objectif de ce travail est d’analyser et de comprendre les mécanismes de déformation induits dans la tôle en réalisant une étude comparative entre les procédés d’emboutissage et de formage incrémental. Associés aux essais de formage, à l’analyse des champs de déformation induits par les deux procédés ainsi qu’à des observations microstructurales menées à différentes échelles, ils fourniront des données d’entrée pour la simulation numérique des deux procédés.

Étude du comportement tribologique et de l'usure à haute température : cas de matériaux métalliques, configuration pion sur disque.

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Les travaux d’une thèse menée en collaboration avec l’axe PUMMA et le groupe MICS, s’inscrivent dans le cadre du projet région FAT et porte sur le Formage Incrémental d’un alliage de Titane T40. L’étude fait suite aux travaux d’une première thèse sur la compréhension des mécanismes de déformation en Formage Incrémental.

Le cœur du travail consiste à mener une étude multi-échelle sur des mécanismes de déformation induits dans la tôle. Une perspec-tivedecetravailseraitdedisposerdedonnéesplusphysiquesquephénoménologiquesafind’alimenterdesmodèlesdecompor-tement. Dans le cadre de ce projet, il est question de caractériser le matériau dont le comportement est complexe pour des trajets de chargements proches de ceux induits en Emboutissage et en Formage Incrémental.

Dans le cadre d’une thèse réalisée au sein du projet européen Tailortool, en collaboration avec l’axe PUMMA et l’axe FaMeU, de nouveaux matériaux d’outillage utilisés dans les procédés de fonderie, de forgeage ou d’emboutissage à chaud sont étudiés. Pour cela un travail de caractérisation est programmé adossé à des activités de modélisation. L’usage de la corrélation d’images est en cours d’analyse sur les essais de propagation à chaud. Les données obtenues pourraient fournir des indications quant à la pertinencedesmodèlesnumériquesenfournissantlacartographiedeschampsdedéformationenpointedefissureetenpermet-tantunemesurepréciseduCOD(CrackOpeningDisplacement)etsurtoutduCTOD(CrackTipOpeningDisplacement).Lorsdelapremièreannéedethèse,untravailaétéréalisésurledéveloppementdecapteursafinderéaliserdesmesuresthermiquessurmoulesindustriels.Lesdonnéesrécoltéespermettentdedéfinirlesconditionsd’essaisàconsidérerpourlesessaisdecaractéri-sation. Une collaboration avec le groupe MICS est entamée, pour étendre ces activités au champ cinématique de déformation en têtedefissureetaussi,pourexplorerdesnouvellestechniquesdemesureparcaméra.

Une nouvelle thèse (collaboration entre les axes FaMeU et PUMMA) a été lancée en 2011. Le travail de thèse consiste à étudier lesmécanismesdedéformationdesurfacedesoutillagesenacierX38CrMoV5durantleprocédédemiseenforme(plasticitécyclique et anisotropie thermo mécanique) ainsi que de développer un modèle de comportement tenant compte de l’évolution de cette anisotropie micro structurale. Les travaux antérieurs menés sur les aciers à outils pour travail à chaud ont toujours considéré un comportement mécanique isotrope pour les matériaux utilisés dans la conception des outillages. Cependant, les conditions d’utilisation peuvent générer un écoulement plastique à la surface dumatériau susceptible demodifier considérablement laréponse thermomécanique des outillages en service.

Axe PUMMA : Propriétés d’Usage et Microstructures des Matériaux Avancés

Thème : Endommagement, rupture et évolutions microstructurales en relation avec les propriétés macroscopiques

L’endommagement des matériaux métalliques lié aux mécanismes de déformation et de rupture est étudié en relation avec les mi-crostructuresapprochéesauxéchellesd’investigationmacro,microetnanométriques.Enparticulier,afindemieuxappréhenderles processus de déformation de tôles de titane soumises à des sollicitations de formage incrémental, des études microstructurales parDRX,MEB,MEBinsitucoupléàdelacorrélationd’imagesetparMETdetôlessontdéveloppées.L’objectifestdecernerles mécanismes microstructuraux mis en jeu et d’optimiser ce procédé de mise en forme.Lestravauxderecherchesurlatenueenfatiguedel’INCONEL718ontétéfinalisés.Lestravauxontportésurl’optimisationdutraitement thermique de ce superalliage. Globalement, de nouveaux traitements thermiques de mise en solution-trempe-revenu ontétéproposésafind’améliorerladuréedevieenfatiguedel’alliageIN718.Lesperformancesenfatiguedel’alliageontétémises en relation avec les caractéristiques microstructurales des alliages obtenus. Il a été démontré que l’on pouvait mettre en relation la tenue en fatigue et le désaccord paramétrique entre les phases durcissantes et la matrice austénitique de l’alliage. Les travaux de thèse ont été récompensés par la SF2M aux journées annuelles 2012 à Paris par l’attribution du 2èmeprixBODYCOTE.

Lestravauxdethèsed’InèsSoukisurlesrelationsentrelamicrostructureetlecomportementenruptured’acierX38CrMoV5élaboré à partir de différents traitements thermiques ont permis de montrer l’importance de la précipitation de carbures sur les propriétésdeténacitéetdepropagationdefissures.Modifierlatempératurederevenu,quiinfluencedirectementladuretédel’alliage,setraduitparunchangementtrèsimportantdespropriétésdepropagationdesfissures.Puisquequ’aucunemodificationdelatailledegrainoudelamorphologiedeslattesmartensitiquesneseproduit,lamodificationmesuréedesparamètresdelaloide propagation est attribuée à un changement de la distribution et de la fraction volumique des carbures analysés par diffusion des neutrons aux petits angles (DNPA) réalisées au Laboratoire Léon Brillouin du CEA Saclay. Les conclusions obtenues permettent d’envisager une possibilité de découpler les propriétés de résistance mécanique et de vitesse de propagation dans des nuances où lesdifférentespopulationsdecarburessontbienidentifiéesetmaîtrisées.

Mouvement de dislocations lors d'un essai de traction in-situ en microscopie électronique à transmission : cas du titane pour T40.

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Relationmicrostructure-déformationenformageincrémentaldutitaneT40:Lestravauxsurlesrelationsentrelamicrostructurede déformation et le procédé de formage incrémental (SPIF) du titane se sont poursuivis dans le cadre d’une thèse en collabora-tionavecleCEMES-CNRS.Enparticulier,lesmicrostructures,lestexturesetlesmécanismesdedéformationgénérésetactivéslorsd’essaisdetractionuniaxialeontétéétudiés.Uneanisotropiesignificativeetunefortetextureontétémisesenévidenceetlessystèmesdeglissementontétéidentifiésgrâceàdesessaispost-mortemetdesessaisdedéformationinsituenmicroscopieélectronique en transmission. Par ailleurs, les évolutions microstructurales induites par le procédé SPIF ont été comparées à celles obtenues lors des essais de traction simples. En plus des glissements de dislocations mis en évidence en traction, des déformations par maclage intense, liées en particulier à la vitesse de déformation importante et à l’existence de contraintes de compression dans l’épaisseur de la tôle, caractérisent la mise en forme par SPIF.

Thème : Modélisation et simulation thermodynamique et/ou cinétique en phases solides et Mécanismes de déformation -

Les propriétés des matériaux structuraux sont liées à la microstructure développée lors de leur élaboration, de leur mise en forme thermomécanique, de leur traitement thermique, de leur traitement de surface ou encore de leur vieillissement en service. Dans lecasdesaciersmartensitiquesrevenus,deuxapprochessontsuivies:d’unepart,lasimulation,àl’aideducodeMATCALC®,de la précipitation d’aciers martensitiques revenus au cours du traitement thermique et d’autre part, la recherche des causes des propriétés mécaniques remarquables d’aciers pour le secteur aéronautique. En 2012, les études réalisées sur les aciers durcis conjointementparprécipitationd’unephaseintermétalliqueetdecarburesdemolybdèneontétéfinaliséesetontdonnélieuàune soutenance de thèse, 2 publications dans des revues internationales et 3 communications. Les avancées majeures concernent d’une part les résultats obtenus en collaboration étroite avec l’équipe qui développe le logiciel de simulation thermocinétique MATCALC®etd’autrepart,lacompréhensiondesmécanismesphysiquesdanslespremiersstadesdeprécipitation.En effet, les travaux de Cédric Bellot ont permis d’une part de comprendre les causes des écarts simulation/expérience pour les natures chimiques, taille et fraction volumique des précipités de la gamme d’aciers étudiée et d’autre part de proposer deux avan-céesmajeures:D’unepart,unebasededonnéesthermodynamiqueaétéoptimiséeencollaborationavecl’universitédeViennepour la gamme de composition chimique et de température visée. D’autre part, l’introduction astucieuse dans la simulation d’outils qui permettent de prendre en compte la ségrégation du carbone sur les dislocations issues de la trempe ont permis de faire progresser la modélisation pour les premiers stades du revenu. Par ailleurs, une séquence de précipitation originale a été mise en évidence au cours du revenu d’aciers à très haute résistance mécanique. En effet, la précipitation de carbures de taille nanométrique qui durcissent la matrice est obtenue sans formation au préalabledecarburesdefer,cetteétapeétantdonc«court-circuitée».L’avantagemajeurd’éviterlaformationdecarburesdefer,peu«durcissant»etrépartisdemanièrehétérogènedanslamatriceestd’améliorerconsidérablementlecompromisrésistancemécanique – ténacité. De plus, des études récentes ont montré que la teneur en cobalt pouvait être fortement diminuée par l’ajout d’aluminiumenfavorisantainsilaformationd’intermétalliquesFeNiAlendébutderevenu.LaconséquenceestungainfinanciersensibleparrapportauxnuancesplusclassiquesàforteteneurenCobalt.Enfin,lacompréhensiondesmécanismesmisenjeulorsdelaséquence«originale»deprécipitationaurevenuouvreunchamplargepourgénérerdenouvellescompositionsd’aciersspéciaux.Cetteperspectiveambitieuseestdorénavantclairementaffichéepourducourtterme.

Uneétudesurlarelationentrelamicrostructureettraitementthermiquedel’alliagebasenickelPER72(projetCOMMEDAT720)estdébutée.LePER72estunalliageàforteteneurenphasedurcissanteg’utilisépourlafabricationdesdisquesdeturbines.Un des points critiques du processus de fabrication concerne le traitement thermique et plus précisément les opérations de mise en solution et trempe. Les liens entre la microstructure et les propriétés mécaniques à différentes températures et les vitesses de refroidissement de trempe thermique sont étudiés pour optimiser les caractéristiques. Un dispositif expérimental capable de repro-duire les cycles thermomécaniques subis par les pièces au cours de la trempe a été mis au point.

Lespremiersessaisdetractionpendantlatremped’éprouvettesontétéréalisésafindecomprendrel’évolutiondelamicrostruc-turelorsdutraitementthermiqueetleliendecesmodificationsavecl’évolutiondespropriétésmécaniques.Enparticulier,afinde limiter les phénomènes de tapures, la solution d’une trempe étagée permettant d’éviter un passage par la température ambiante et donc des gradients thermiques trop importants a été envisagée. Industriellement, cette solution semble prometteuse. Le pas-sage par une trempe air jusqu’à température ambiante permet d’obtenir des propriétés mécaniques en traction plus élevées. Si la trempeétagéesemblaitdiminuerlephénomènedetapure,desévolutionssurlamicrostructuresembleraientavoiruneinfluencenon négligeable sur les propriétés mécaniques.

Des études ont été menées dans le cadre du développement d’un procédé de brasage pour la cogénération d’électricité et de cha-leuràpartirdecellulesphotovoltaïques.Ils’agitdechercheràappliquerlatechnologiedelaconcentrationphotovoltaïque(CPV)aubâtimentetplusparticulièrementauxtoituresplates,peuinclinéesouàfaibleportancepourbénéficierd’uncoûtdeproductiondukWhélectriqueplusavantageux.Ils’agitdeconcevoirdessystèmesCPVenpartenariatavecdeslaboratoiresetdesindustrielsqui auront la maîtrise des briques technologiques élémentaires (optique, cellule photovoltaïque, liaison thermique, …). L’ICA-A aapportésonexpertisedansledomainedesmatériauxpourdéfiniretcaractériserlaliaisonentrelacellulephotovoltaïqueetlesupport dissipateur. Cette liaison doit assurer un bon transfert thermique entre les cellules et le support dissipateur en aluminium, l’interconnexion électrique entre les cellules, la tenue mécanique en intégrant les dilatations différentielles des matériaux, l’iso-lation électrique.

Une géométrie a été adoptée pour le montage des cellules photovoltaïques sur l’échangeur thermique. L’originalité de cette solu-tion,résidedansl’utilisationdubrasagedelacellulephotovoltaïquesurdelargesbarrettesdecuivreafind’assurerlaconnexionélectrique mais aussi une importante surface d’échange thermique avec le dissipateur. Letypedebrasureretenuaétéchoisiafind’éliminer les brasures au plomb. Ce choix implique une augmentation de la température de brasage pouvant être néfaste sur latenuedescellulesphotovoltaïques.Lescyclesdebrasagemisaupointontpermisdeconserverleurefficacité.Ces résultats permettentd’envisagerlemontagedepremiersprototypesdontl’efficacitéseralagarantiedelapérennitédelasociétéIdhelio.

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Thème : Endommagement et vieillissement sous sollicitations mécaniques, thermiques et environnementales

Des endommagements ou des vieillissements rédhibitoires des matériaux peuvent se produire en relation avec les conditions spécifiquesd’utilisationquisetraduisentparunecombinaison,souventcomplexe,desollicitationsd’ordremécanique,thermiqueet environnemental.

Les travaux sur la durabilité en oxydation cyclique des barrières thermiques synthétisées par voie sol-gel se sont poursuivis en collaborationétroiteavecleCIRIMAT.L’accentaétémissurl’optimisationdutraitementthermiquedefrittageetsurlesprocé-désderechargementduréseaudefissures,inhérentàlavoiesol-gel,partrempage(dip-coating)oupulvérisation(spray-coating).Lespremiersrésultatsmontrentl’intérêt,entermededurabilité,decolmaterlesfissuresetdémontrentqu’unrenforcementsigni-ficatifdelabarrièrethermiqueestainsiobtenu.Desbarrièresthermiquesontégalementétéélaboréesenincorporantdesdopantsdeterresraresafindeprouverlafaisabilitédemesuresdetempératureparphosphorescenceencollaborationavecl’UniversitédeCranfieldetlasociétéSTS(UK).L’avancéedestravauxdethèseencoursontd’unepartinspiréledépôtduprojeteuropéenTURBI-REPsurlaréparationdesaubesdeturbineetd’autrepartpermislelancementd’unprojetderechercheencollaborationavecleCIRIMATsurlatenueauxCMASdebarrièresthermiquessol-gel.

Les activités de fatigue isotherme et non-isotherme, thermique et thermomécanique se sont poursuivies (collaboration avec axe FaMEU). En particulier, l’étude de l’effet de l’environnement sur la durée de vie en fatigue thermique a fait l’objet d’une attention particulière. Les essais de fatigue thermique sur pistons ont été initiés avec PSA. Ces études se poursuivent en 2012. Un banc defatiguethermiqueaétéspécifiquementdéveloppé.Lestravauxsurlapropagationdefissureenfatiguesurdeséprouvettesàépaisseurréduitesesontégalementpoursuivis(aciersàoutilsX35CrMoV5).

Lestravauxsystématiquessurlarésistancededifférentsalliagesmétalliques(basesnickeletbasesfer)au«métaldusting»ontétémenés.LeprojetANRGenhstokapermisledéveloppementd’unmoyend’essaioriginalpermettantdetesterdenombreuxmatériauxencorrosionetenparticuliersousatmosphèrecarburante,entraînantunedégradationcommunémentappelé«MetalDusting».Cemodededégradationchimiquedesmatériauxmétalliquesesttrèslent,d’oùl’intérêtd’avoirdéveloppéunbancd’essai permettant de tester de nombreux matériaux simultanément.Acejour,deuxatmosphèresdifférentesontététestéesenfaisantvarierlepotentielcarbonedumélangegazeuxavecdestempsd’essaisallantjusqu’à4000heures.Lalittératuretentededéfinirunlienentrecompositionchimiqueetrésistanceau«métaldusting»liéenparticulieràlateneurenchromeetnickelmaisceparamètreesttropsimplepourguiderlechoix«du»matériauxle plus résistant. Les nombreux résultats obtenus vont permettre de mieux comprendre les mécanismes de dégradation mis en jeu.

Le premier type d’atmosphère testé avait un potentiel carbone très bas de 0,2, correspondant à l’atmosphère rencontrée dans le projet Genhstok. Les 15 nuances d’alliages testées montrent des comportements très différents malgré des compositions parfois peu éloignées. Les premières analyses révèlent l’importance d’éléments comme le niobium, le molybdène et le tungstène. L’état microstructural (taille de grain, orientation cristalline, précipitation) semble également jouer un rôle important. Les prises de masse de différents alliages métalliques jusqu’à plus de 4000h, dans une atmosphère avec une activité en carbone de 0,2, ont été obtenuesetcomparées.Danscetteatmosphère,lemécanismededégradationestbienidentifiécommeétantdu«metaldusting».

Axe USIMEF : USInage et Mise En FormeThème : Chaîne numérique de la conception et la tenue en service des outillages.Les outils d’emboutissage et découpage (poinçonnage, cisaillage) utilisés dans l’industrie pour les opérations de mise en forme sont de plus en plus souvent soumis à des sollicitations mécaniques et thermiques sévères. L’axe USIMEF apporte sa contribu-tionsurlethèmedimensionnementmécaniquedesoutilsdemiseenformeassociéauprojetderechercheEMOA(ExcellenceenMaîtrisedesOuvrantsAutomobiles)dupôledecompétitivitéID4Car(unethèseencoursàl’ICAd’Albi).LesactivitésontétépoursuiviessurlesecondthèmeduprojetEMOAconcernantledimensionnementdesbâtisd’outild’embou-tissage avec la prise en compte du comportement en fatigue à endurance limitée (105 à 107cycles)delafonteGJS600-3.L’effetde différents rapports de charge (Pmin/Pmax) rencontrés sur un outillage et l’approfondissement des aspects de modélisation ont permis de proposer une méthodologie de calcul de la durée de vie en fatigue. SurlepremierthèmedenotrecontributionauprojetEMOAconcernantlesoutilsdecisaillage,unbonaccordaétéconstatépourdesmodèlesdesimulationnumériqueauxélémentsfinispourlaprévisiondelacomposantenormaledel’effortdecisaillement.Un écart important subsiste pour la prévision du déplacement à effort normal maximal. Une raison pouvant expliquer cet écart est la relative souplesse du montage expérimental qui en se déformant conduit à une perturbation du jeu initial favorisant l’apparition d’uncouplageentrecisaillementetflexiondelatôle.L’effetmajeurdelanuanced’acierdestôles(DC04,E220BH,DP500)surleseffortsestmisenévidence.Lesinfluencesdelavitessededéformationetladirectiondedécoupeparrapportàcelledelami-nage ont été observées. La prise en compte dans les modèles de comportement devra conduire à la proposition d’un écrouissage viscoplastique et d’un critère de plasticité anisotrope pour les matériaux de tôles.

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Groupe de recherche MICS (Métrologie, Identification, Contrôle et Surveillance)Axe 1 : Méthodes optiques innovantes pour la métrologie dimensionnelle et thermiqueThème « Vision artificielle pour la photomécanique, le CND et la surveillance »

Le groupe MICS a acquis une grande expérience en matière de mesure de formes/déplacements/déformations par corrélation d’images et en particulier par stéréo-corrélation (pour des mesures 3D), pour résoudre un large spectre de problèmes allant de l’échelle macro à l’échelle micro/nano.

Ces dernières années, nos travaux ont porté sur le développement d’une approche multi-caméras, basée sur l’utilisation d’un grandnombredecamérasfixes(nousavonsmenéuneexpérienceavec8caméras),quipermetd’analyserdegrandessurfaces(plusieurs m2), de mesurer la forme complète d’un objet (caméras disposées autour de l’objet), et de diminuer les incertitudes de mesure du fait de la redondance d’information. Nous avons également participé au développement d’un capteur de numérisation 3D porté à la main qui permet de numériser de façon simple, rapide et exhaustive (forme complète) des objets pouvant contenir dans un volume de 1m3 environ[collaborationaveclaStéNOOMEO].

Danslecadred’unprojetAEROSAT(projetCAAMVis)portéparNOOMEO,etencollaborationavecAEROLIA,KineoCAMetleLAAS-CNRS,nousavonsengagéen2012destravauxsurl’inspectionrobotiséed’assemblagesmécaniquesaéronautiquesparvisionartificielle.Ils’agitdecontrôlerdestronçonsdefuselage(présence/absencedesupports,conformitégéométriquedesfixa-tions,désaffleurements,etc.)àpartird’unrobotmobile(équipéd’unbrasmanipulateur)portantuncapteurdenumérisation3DspécifiquedéveloppéparNOOMEO(doubletêtestéréoscopiquepermettantdedisposeràlafoisd’unchamplargeetd’unchampplusfocalisé).NOOMEOavaitdéjàdéveloppéuneméthoded’inspectionbaséesurl’exploitationdesdonnées3Dfourniesparlecapteur. Pour accélérer l’inspection, nous développons actuellement une approche couplée vision 2D/vision 3D qui exploite au mieuxlesimagesdisponibles(diagnosticd’inspectionsurlabasedel’analysed’images2Dlorsquecelaestpossibleetsuffisant)[thèseIlisioVianadémarréeen2012].

UnprojetFUI14(projetAIR-COBOT)portéparAKKATechnologies,etencollaborationavecEADSIW,2MoROSolutions,M3Systems,SterelaetleLAAS-CNRSaétéacceptéen2012etdémarredébut2013.Ils’agitdedévelopperunrobotmobilecollaboratif (cobot), autonome dans ses déplacements au sol, capable de réaliser l’inspection visuelle d’un aéronef lors de petite ou grande maintenance en hangar ou en phase de pré-vol sur un tarmac d’aéroport. Le cobot est équipé de capteurs pour assurer sanavigationainsiqued’unensembledecapteursoptiquesconstituantune«têted’inspection»(camérasvisibleetinfrarouge,capteurdevisionstéréoscopique,profilomètrelaser,etc.),montéesurunmattélescopique,dédiéàl’inspectiondel’avion(véri-ficationdel’intégritédelastructure,desmoteursetdesélémentsmobilespermettantdedirigerl’aéronef).Notreactivitéprinci-paleportesurladéfinitiondescapteursquiserontembarquéssurlatêted’inspectionpourpouvoirinspecterl’aéronef(détectionde dommages : perforation/enfoncement d’une partie de la structure ou des éléments mobiles, situation anormale comme par exemple une trappe restée ouverte, etc.) et sur l’exploitation des informations délivrées par la tête d’inspection (images visible et infrarouge, nuages 3D, etc.) en vue d’établir un diagnostic sur l’état de l’aéronef.

En usinage grande vitesse, et tout particulièrement en phase de mise au point de la gamme d’usinage, il est primordial de pouvoir garantir la non collision entre la tête d’usinage et son environnement. En 2012, nous avons poursuivi nos travaux en collaboration avecl’IUTdeFigeac,visantàdévelopperunsystèmedevisionartificielle(caméras)«bas-coût»pourlecontrôletridimensionneldemontagesd’usinageenUGV[thèseBilalKarabaglidémarréeen2010].

AveclasoutenancedeFlorianBugarin,nousavons,en2012,finalisénotrecollaborationaveclegroupe«MéthodesetAlgorithmesenCommande»duLAAS-CNRS.Initiéeen2009,cettecollaborationavaitpourbutd’étudierdesméthodesd’optimisationglo-bales émergentes en vue de résoudre des problèmes rencontrés en vision 3D multi-images. Ces problèmes sont en général non convexes et classiquement résolus à l’aide de méthodes d’optimisation locale. Ces méthodes ne convergent généralement pas vers le minimum global et nécessitent de fournir une estimée initiale proche de la solution exacte. Les méthodes d’optimisation globale permettent d’éviter ces inconvénients. L’optimisation polynomiale basée sur la théorie des moments présente en outre l’avantage de prendre en compte des contraintes. Après avoir appliqué l’optimisation polynomiale sur des problèmes classiques, telsquel’estimationdelamatricefondamentaleoulaminimisationdesdistorsionsprojectivesliéesauprocessusderectificationd’images, nous avons proposé une nouvelle approche permettant de résoudre la minimisation d’une somme d’un grand nombre de fractionsrationnelles.Deplus,souscertaineshypothèsesde«faiblecouplage»oude«parcimonie»desvariablesduproblème,nous avons montré qu’il est possible de considérer un nombre important de variables (>100) tout en conservant des temps de calcul raisonnables. Nous avons appliqué cette nouvelle méthode de résolution aux problèmes de reconstruction 3D multi-vues avec et sans distorsions radiales. Ces applications ont montré que le minimum global pouvait accroître la précision dans des cas dégénérés. Cette thèse a obtenu le prix Léopold Escande 2012 récompensant les meilleures thèses de l’année 2012 de l’Institut National Polytechnique de Toulouse.

Enfin,noussommestoujoursfortementimpliquésdansleGroupedeRechercheGDR2519«Mesuresdechampsetidentificationenmécaniquedessolides»duCNRS,auseinduquelnousco-animons,danslegroupedetravail«Caractérisationdesméthodesdemesure/performancesmétrologiques»,l’activitéliéeauxméthodesdecorrélationd’images.Pourcetroisièmequadriennal(2011-2014), les activités sont orientées sur l’évaluation des erreurs en stéréo-corrélation. Deux approches sont menées en paral-lèle : une approche de type benchmark expérimental, basée sur une inter-comparaison des mesures de forme / déplacement d’un objet«étalon»,etuneétudedesensibilitéàpartird’imagesstéréoscopiquessynthétiques.Cetteannée2012aétéconsacréeaudéveloppementdesoutilsdetravail,àsavoirunmontageetunobjet«étalon»pourlebenchmarkexpérimental,etunoutillogi-ciel de génération d’images stéréoscopiques synthétiques basé sur une technique de lancer de rayon et permettant la construction d’images stéréoscopiques de mouchetis et de mires adaptées aux différents systèmes de stéréo-corrélation de la communauté photomécanicienne Française.

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Thème « Instrumentation par capteurs à fibre optique »

DepuisquelquesannéesmaintenantnousmettonsenœuvrelescapteursàfibreoptiqueàréseauxdeBragg(FBG)pourlamesurede déformations et de température, principalement pour le suivi de fabrication des composites à matrice organique voie liquide (RTM,infusion).Lestravauxsurledécouplageparl’utilisationdecapteursàcourteetlonguepériode(FBG/LPG)ontétépubliésen 2012 dans Polymer Testing. Nous avons récemment porté nos efforts sur le développement d’un capteur de suivi de cuisson par réfractiondeFresnel,laconnaissancedudegrédeconversionétantnécessaireafindepouvoiranalysercorrectementlesinforma-tionsdetempératureetdedéformationprovenantdescapteursFBG.Al’aidedececapteurenboutdefibre,l’analysedeplusieursscénarii de cuisson de résine époxy (isotherme et anisotherme) a pu être menée à partir des résultats expérimentaux provenant du capteur de Fresnel couplés à un modèle thermocinétique de réticulation. Une fois connue l’avancement des réactions, il est possibled’évaluerlesdéformationsinduitesdecuisson.Onmontrenotammentqu’iln’estpaspossibled’évaluercorrectementle retrait chimique de cuisson par FBG car le transfert des contraintes ne se fait que tardivement. Par contre, les FBG sont bien adaptésàl’estimationducoefficientdedilatationthermiquedelarésinevitrifiée,quelquesoitleurdegrédecuisson,etdoncdesdéformations résiduelles d’origine thermo-mécanique. Les travaux futurs devraient s’orienter vers le suivi de cuisson d’autres systèmes thermodurcissables, et par la caractérisation des contraintes résiduelles de mise en œuvre de composites à matrice ther-moplastiques.

Thème « Mesures de champs de températures vraie par thermographie et radiométrie infrarouges »

La thermographie fournit a priori uniquement une mesure de champ de températures de luminance (température apparente). La détermination du champ de températures vraies implique, en plus, la connaissance de l’émissivité de surface de l’objet étudié. Cependant, cette propriété dépend de plusieurs facteurs : la température, la direction du rayonnement, l’état de surface et la lon-gueurd’onde.Ilestdifficiled’extrapolerlavaleurdel’émissivitéàpartirdedonnéesissuesdelalittératureoudemesurespréa-lables réalisées lors d’un étalonnage. En effet, les conditions de caractérisation correspondent rarement aux conditions de mesure.Afindeconsidérerlespossiblesévolutionsdel’émissivitélorsdelamesure,l’approcheproposéeestdemesurerenlignecepara-mètreparunetechniquederéflectométriebidimensionnelle.Cettemesureduchampd’émissivitéestensuitefusionnéeaveclamesure du champ de température de luminance pour déterminer le champ de températures vraies de l’objet avec une précision de l’ordredudegré.Cetteapprocheafaitl’objetdelathèsedeRémiGilblasquiaétésoutenueenoctobre2012.Danscecadre,unprototypedethermoréflectomètreaétédéveloppé.Celui-cireposesurunecaméraInGaAsopérantsurlabandespectrale0.9-1.7µméquipéededeuxfiltresàbandesétroitescentréssur1.3et1.55µmainsiquedeuxlaserscentréssurcesmêmeslongueursd’onde.Le dispositif a été testé avec succès au centre technique d’Areva sur la mesure de champs de températures vraies sur des échan-tillonsdetungstène.LesrésultatsdecestravauxontétépubliésdanslarevueScientificInstrument.

Thème « Mesure couplées de températures et de déformations à chaud »

Cethèmes’estpoursuivicetteannéeaveclasoutenancedelathèsed’AnthonyDelmasintitulée:«Contributionàl’étudedel’effetmirage:applicationauxmesuresdimensionnelleetthermiqueparcamérasvisible,procheinfrarougeetinfrarouge»(thèsepréparéeenco-tutelleentrel’ICA-Aetl’institutVonKarmanàBruxelles).

Lafindecetravailapermisdeconsoliderlespointssuivants:chaînelogiciellepermettantlasimulationd’unécoulementconvec-tif à haute température, dans notre cas la génération d’un panache axisymétrique au-dessus d’un disque chaud (T pouvant être su-périeure à 800°C). Puis utilisation du champ de température 2D axisymétrique obtenu via le logiciel de CFD Fluent associé à la loi de Gladstone-Dale dans un code de lancer de rayons permettant de prédire les distorsions géométriques introduites par le champ convectifautourd’unobjetàhautetempérature.Letravailaégalementportésurlaquantificationdeserreursengendréesparlepanachechaudlui-même(l’airchaudcontientnaturellementduCO2etdelavapeurd’eau,espècesactivesdansl’infrarouge).

Ainsi on a pu distinguer :

•LesdistorsionsgéométriquesmesuréesparBOSdanslevisible,leprocheIRetl’infrarougeentre0.4à14µm(liéesauxdéviations des rayons lumineux dans le panache d’air chaud autour de l’objet du fait des variations d’indice de réfraction).

•Les«distorsions»thermiquesliéesàlacontributiondupanachechaudentermesd’émissionpropre.

Lathèseproposeégalementunepremièreapprochedereconstructiondechampsd’indicederéfractionsurlaconfigurationaxi-symétriqueétudiéeàl’aidedelatransforméed’Abel,méthodevisantinfineàcorrigerlesimagesàl’aidedulogicieldelancerderayons. Nous présentons dans ce qui suit quelques images représentatives de ce travail :

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Champ de température et de déplacement d'un panache convectif au-dessus d'un disque

métallique chaud : expériences et modélisations (thèse d'Anthony Delmas)

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Thème « Modélisation de l’interaction du rayonnement infrarouge/matériaux, caractérisation de propriétés radiatives »

Cethèmeavuen2012lasoutenancedethèsedeSawsaneNakouzi(partenariatToshibaLighting).Cettethèseapermisdecarac-térisercomplètementleprocédédechauffage/cuissondeplaquescompositesobtenuesvialeprocédéLRI:

Cuisson par infrarouge de composites (thèse de Sawsane Nakouzi)

Durant ce travail, le matériau composite a été entièrement caractérisé (physico-chimie, propriétés optique et thermique, aspects mécaniques)afindepermettrelamodélisationduchauffageIRdelaplaqueentermedepuissancerayonnéeparlesirradiants(lampesHalogènes),leséchangesradiatifsentreleslampesetlaplaquepuislecalculdeschampsthermiquesdanslaplaque(dansCOMSOL®).Lemodèledéveloppéintègreégalementuncouplageavecmoduledécrivantl’avancementdelaréactionderéticulation durant la cuisson de la plaque. Le modèle initial de prédiction de l’éclairement reçu par la plaque utilisait le logi-cieldelancerderayonsdéveloppéaulaboratoire(approche«référence»).Cecalculapuêtreégalementfaitparlebiaisd’unmodèlederadiosités(approchesimplifiéeduFour)permettantunediminutionsignificativedestempsdecalculparrapportaulancer de rayons. Cette diminution des temps de calcul a permis d’intégrer dans la boucle de calcul une étape d’optimisation sous contraintesdel’éclairementreçusurlaplaque(zoningouhomogénéisationdestempératures)afind’améliorerlacuissondenoséchantillonstestsnotammentpourunepremièrepièceen3D.Enfin,leséchantillonsproduitsparcetteapproche«infrarouge»delacuissonontététestésmécaniquementafindecomparerleursperformancesàdeséchantillonsobtenusàl’aidedesystèmesde cuisson plus classiques comme par exemple une table chauffante. Cette thèse a donc permis de mettre en évidence des poten-tialitésnouvellesoffertesparl’utilisationmaîtriséeduchauffageIRdanslecadredelamiseenœuvredematériauxcomposites.

Thématique émergente au sein du laboratoire : la mesure de températures par technique de luminescence. Cette technique, qui a été initiée durant la thèse de Lisa Pin (soutenue également en décembre 2012), a permis de tester la faisabilité d’un maté-riau«fonctionnel»,enl’occurrenceiciunebarrièrethermiqueàl’aidedelatechniquesol-gel.Cettetechniqueapermis,encollaborationavecleCIRIMAT,deconstruireunsystèmemulticouchesalternantcouchedeZrO2etcouchesdedopants(oxydesdeterresrares/SamariumetErbium)danslebutdeproduireuncapteurdetempératureintégréàlacouche«utile»deZrO2utilisée comme barrière thermique sur les aubes de turbine de moteur d’avion. L’intérêt d’un tel système est double pour les tests en laboratoire :

•Accès de façon dynamique au gradient de température dans l’épaisseur de la barrière thermique. Ce paramètre est très important pour la compréhension des mécanismes d’endommagement de la barrière mais il est a priori peu accessible par d’autres méthodes optiques (exemple : infrarouges). La technique utilisée consiste à exciter localement la barrière ther-miqueàl’aided’unlaserUVpulsédontlalongueurd’ondeestcentréesur266nmetàmesurerletempsdedécroissancedu signal de luminescence, par exemple sur une raie d’émission de ce signal (généralement dans le visible) en fonction de la température du milieu hôte qui contient la couche de dopants. Cette approche réalisée à plusieurs températures permet de construire pas à pas une courbe d’étalonnage temps de décroissance=f(T°C) pour le dopant considéré, dans nos travaux préliminaireslesamariumentre700et1000K.

•Exploitation du spectre d’émission d’un autre dopant : l’erbium dont le spectre présente un pic isolé (autour de 560 nm) assezfin(<10nmpourlalargeuràmi-hauteurdupic)pourêtreutiliséaprioricommeunmarqueurpotentield’endom-magement (étude de l’élargissement du pic de référence) au cours du cycle thermique de la barrière thermique.

DanslecadredelathèsedeMyriamDauphin(partenariatValéo),nousnoussommesattachés,pourlapartiemesuresàprogres-sersurladéterminationdelatempératuredefilamentdeslampesd’éclairagetypeP21utiliséesdanslespharesd’automobile.Températurequipermetdecalculerdansunsecondtempslesfluxradiatifsémisparlalampeverslesdifférentespartiesduphare.Deux méthodes sont en cours de tests :

•Uneméthodedirecte(encoursdefinalisation)baséesurunspectromètreàfibreoptiquedontl’ouvertureviseunepartiedufilament.L’acquisitiond’unspectrederéférencesurunelampeétalon(températureconnue)permettradeconnaîtreparcomparaisonlatempérature(locale)dufilament.

•UneméthodeindirectebaséesurlamiseenœuvredelathermographieIR:lalampeéclaireuneplaqueenpolymèrenoire (opaque et choisie de façon à répondre comme un solide à faible nombre de Biot par rapport à l’épaisseur de la plaque)coupléeàuneobservationenfacearrièreàl’aided’unecaméraIRfonctionnantentre7,5et13µm.Celle-ciapermis d’ores et déjà d’accéder dynamiquement à la répartition spatiale de l’éclairement reçu sur la plaque en face avant etd’estimerà2%prèslatempératuredefilamentautourde2900K.Cetteméthodeparaîtdoncplusintéressanteentermed’éclairagismeetpourrait,aprèsamélioration(notammentunecaractérisationfinedesincertitudesdemesure),êtreutili-sée sur banc d’essai industriel car elle nécessite peu de moyens lourds.

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Axe 2 : Identification et contrôle de propriétés thermiques et mécaniques

Thème « Comportement et état de santé des matériaux et des structures : caractérisation par mesures de champs et CND »

Nous poursuivons les études expérimentales concernant la caractérisation du comportement de tôles de Titane T40 mises en forme par le procédé de formage incrémental asymétrique simple point [thèse de Yannick Balcaen, en collaboration avec le groupe SUMO,danslecadreduprojetRTTMidi-PyrénéesFormageAvancéeduTitane(FAT)].Cesdernièresannées,lesmesuresparcorrélation d’images en imagerie rapide ont permis de mener une caractérisation à l’échelle locale, c’est-à-dire celle du poinçon : le procédé de FI impose des chemins de déformation particulièrement complexes et présentant une déformation plastique cyclique en traction-compression, avec des vitesses de déformation importantes et très localisées autour du poinçon. La dernière partie du travail de thèse de Yannick Balcaen, qui devrait être soutenue mi-2013, aborde la relation entre les sollicitations macroscopiques et leurs manifestations à l’échelle de la microstructure du matériau (arrangements des dislocations et systèmes de maclage).

Une autre étude basée sur des mesures par stéréo-corrélations d’images a aussi été menée entre 2010 et 2012, en collaboration aveclegroupeMSC(GillesDusserreetThierryCutard)etlasociétéAurock(FabienNazaret)surdesbétonsréfractairesrenfor-césdefibresmétalliques,matériauxdéjàbienexpérimentésaulaboratoire.Cetteétudeapermisdecaractériserexpérimentale-mentl’asymétriedufluageenflexionàhautetempératuredecesbétonsréfractaireetvientd’êtrepubliéeen2012dansleJournalof the European Ceramic Society.

Thème « Identification de paramètres de modèles de comportement à partir d’essais hétérogènes et de mesures par cor-rélation d’images » Lesmesuresdechampsparcorrélationd’imagesfournissantungrandnombrededonnées,leurutilisationefficacepourl’identifi-cationducomportementdesmatériauxnécessitelamiseenœuvredeméthodesspécifiques.Parmicelles-ci,nousnousintéressonsprincipalementàlaméthodeditederecalagedemodèleélémentsfinis(FEMU).Lesrésultatsdecetteméthode,appliquéeunepre-mièrefoisdansdestravauxencollaborationavecVincentVelay(dugroupeSUMO)etvisantàidentifierdesparamètresdeplasti-citéd’unalliage2024T3àpartird’essaisstatiquementindéterminés,ontétépubliésen2012dansleJournalofStrainAnalalysis.Cetteapproched’identificationinverseàpartirdemesuresdechampssepoursuitdanslecadredelathèsedeChristophDavid,débutéeen2011,encollaborationavecJean-NoëlPériéetJean-CharlesPassieuxdel’ICA-UPS.Danscetravail, l’originalitévientdufaitqu’onutiliseuneapprochemulti-échelles(doncmulti-résolution)pouridentifierlesparamètresconstitutifs(élastiqueorthotrope)d’uncompositestratifié,àpartirdel’essaiclassiquedeplaqueperforéeentractionuniaxiale.Lamesureenchamplointain (c’est-à-dire à l’échelle de la structure) fournit les conditions aux limites pertinentes pour les calculs FEM. Les mesures enchampproche,d’unepartfocalisentsurleszonesquifontréagirlastructure,afind’augmenterlasensibilitédelaméthode,etd’autrepartassurentdesincertitudesdemesureacceptablespuisquelarésolutionspatialeestgrande.Reposantsurunetechniquede corrélation 2D globale avec une description cinématique basée sur des fonctions de forme EF, la méthode FEMU que nous développonsutilisedoncqu’unseuletuniquemaillageraffinésibesoin,cequipermetaussides’affranchirdeserreursd’inter-polation.Danslefutur,laméthoded’identificationseraintégréeàlaminimisationdelafonctionnellerelativeàlamesure,etlestravaux porteront sur l’application à un modèle de comportement plus riche (endommagement par exemple).

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ICA - ALBI / Institut Clément Ader (site Albi) RÉSULTATS SCIENTIFIQUES

Articles de périodiques (revues internationales)

DELAGNES Denis, PETTINARI-STURMEL Florence, MATHON Marie-Hélène, DANOIX Raphaele, DANOIX Frédéric, BELLOT Cédric, LAMESLE Pascal, GRELLIER AndréCementite-free martensitic steels : a new route to deve-lop high strength/high toughness grades by modifying the conventional precipitation sequence during temperingACTA MATERIALIA, vol.60, n° 16, p.5877-5888, 2012

NJIONHOU KEPNANG Alvine, BERTHET Florentin, CASTANIE Bruno, BOUVET ChristopheRelationships between LRI process parameters and impact and post-impact behaviour of stitched and unstitched NCF laminatesAPPLIED COMPOSITE MATERIALS, vol.19, n° 6, p.885-899, 2012

PERRUT Mikaël, MATHON Marie-Hélène, DE-LAGNES DenisSmall-angle neutron scattering of multiphase secondary hardening steelsJOURNAL OF MATERIALS SCIENCE, vol.47, n° 4, p.1920-1929, 2012

ROBERT Laurent, VELAY Vincent, DECULTOT Nico-las, RAMDE SouleymaneIdentification of hardening parameters using finite element models and full-field measurements : some case studiesJOURNAL OF STRAIN ANALYSIS FOR ENGINEERING DESIGN, vol.47, n° 1, p.3-17, 2012

MAZZONI Aurélien, BERNHART Gérard, CUTARD ThierryCeramic fibre reinforced refractory castables for very high temperature superplastic forming = Keramikfaser vers-tärkte hochschmelzende giebmassen für superplastisches umformen bei sehr hohen temperaturenMATERIALWISSENSCHAFT UND WERKSTOFFTECH-NIK, vol.43, n° 9, p.758-762, 2012

CUSICK M.C., ABU-FARHA Fadi K., LOURS Phi-lippe, LE MAOULT Yannick, BERNHART Gérard, KHRAISHEH Marwan K.Superplastic forming of AZ31 magnesium alloy with control-led microstructure = Superplastisches umformen der magne-siumlegierung MgAl3Zn1 (AZ31) mit gesteuerter Mikros-trukturMATERIALWISSENSCHAFT UND WERKSTOFFTECH-NIK, vol.43, n° 9, p.810-816, 2012

VELAY Vincent, CUTARD Thierry, GUEGAN NicolasThermal behaviour modelling of superplastic forming tools = Modellierung des thermischen verhaltens von superplas-tischen umformwerkzeugenMATERIALWISSENSCHAFT UND WERKSTOFFTECH-NIK, vol.43, n° 9, p.799-804, 2012

LEBAAL Nadhir, PUISSANT Stéphan, SCHMIDT Fa-brice, SCHLAFLI DanielAn optimization method with experimental validation for the design of extrusion wire coating dies for a range of different materials and operating conditionsPOLYMER ENGINEERING AND SCIENCE, vol.52, n° 12, p.2675-2687, 2012

MARIN Emmanuel, ROBERT Laurent, TRIOLLET Sébastien, OUERDANE YoucefLiquid Resin Infusion process monitoring with superimposed fibre Bragg grating sensorPOLYMER TESTING, vol.31, n° 8, p.1045-1052, 2012

SENTENAC Thierry, GILBLAS Rémi, HERNANDEZ Daniel, LE MAOULT YannickBi-color near infrared thermoreflectometry : a method for true temperature field measurementREVIEW OF SCIENTIFIC INSTRUMENTS, vol.83, n° 12, art. 124902, 2012

SHAHZAD Majid, CHAUSSUMIER Michel, CHIERA-GATTI Rémy, MABRU Catherine, REZAI-ARIA FarhadEffect of sealed anodic film on fatigue performance of 2214-T6 aluminum alloySURFACE AND COATINGS TECHNOLOGY, vol.206, n° 11-12, p.2733-2739, 2012

LE ROUX Sabine, BOHER Christine, PENAZZI Luc, DESSAIN Christine, TAVERNIER B.A methodology and new criteria to quantify the adhesive and abrasive wear damage on a die radius using white light profilometryTRIBOLOGY INTERNATIONAL, vol.52, p.40-49, 2012

BOHER Christine, LE ROUX Sabine, PENAZZI Luc, DESSAIN ChristineExperimental investigation of the tribological behavior and wear mechanisms of tool steel grades in hot stamping of a high-strength boron steelWEAR, vol.294-295, p.286-295, 2012

SHAH Sayyid Masoodur Rahman, MABRU Catherine, REZAI-ARIA Farhad, SOUKI Inès, PASHA Riffat AsimAn estimation of stress intensity factor in a clamped SE(T) specimen through numerical simulation and experimental verification : case of FCGR of AISI H11 tool steelACTA METALLURGICA SINICA-ENGLISH LETTERS, vol.25, n° 4, p.307-319, 2012

Article de périodique (revue nationale)

DELMAS Anthony, SENTENAC Thierry, BUCHLIN Jean-Marie, LE MAOULT Yannick, ORTEU Jean-JoséMesure de température et de déformation à haute tempéra-ture : le problème de l’effet mirageCONTROLES ESSAIS MESURES, n° 38, p.103-107, 2012

Articles liés à un congrès (revue internationale)

NAKOUZI Sawsane, BERTHET Florentin, DELAU-NAY Didier, LE MAOULT Yannick, SCHMIDT Fabrice, SOBOTKA VincentOptimization of the incident IR heat flux upon a 3D geo-metry composite part (Carbon/Epoxy)KEY ENGINEERING MATERIALS, vol.504-506, p.1085-1090, 2012ESAFORM 2012 - 15th International ESAFORM Confe-rence on material forming, Erlangen, GERMANY, 14-16 March, 2012

VIGNES Jérémie, SCHMIDT Fabrice, DUSSERRE Gilles, ALMEIDA Olivier de, DALMASSO Jean-Frédé-ricNumerical simulations of clay tiles compressionKEY ENGINEERING MATERIALS, vol.504-506, p.1403-1408, 2012ESAFORM 2012 - 15th International ESAFORM Confe-rence on material forming, Erlangen, GERMANY, 14-16 March, 2012

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49

ICA - ALBI / Institut Clément Ader (site Albi)

LECOINTE Damien, VILLIERE Maxime, NAKOUZI Sawsane, SOBOTKA Vincent, BOYARD Nicolas, SCHMIDT Fabrice, DELAUNAY DidierExperimental determination and modeling of thermal conductivity tensor of carbon/epoxy compositeKEY ENGINEERING MATERIALS, vol.504-506, p.1091-1096, 2012ESAFORM 2012 - 15th International ESAFORM Confe-rence on material forming, Erlangen, GERMANY, 14-16 March, 2012

Articles liés à un congrès (revues nationales)

PARIS Christophe, BERNHART Gérard, OLIVIER Philippe, ALMEIDA Olivier deInfluence de cycles de cuisson rapides sur le préimprégné aéronautique M21/T700 : suivi de polymérisation et proprié-tés mécaniquesMATERIAUX ET TECHNIQUES, vol.100, n° 6-7, p.611-622, 2012JNC 17 - 17èmes Journées Nationales sur les Composites, Poitiers, FRANCE, 15 au 17 juin 2011

BELLOT Cédric, DELAGNES Denis, LAMESLE PascalMécanismes de précipitation dans les aciers martensitiques au carbone : caractérisation par DRX synchrotron et simu-lation thermocinétiqueMATERIAUX ET TECHNIQUES, vol.100, n° Hors-Série, p.117-118, 2012JA 2012 - Journées Annuelles de la SF2M 2012=SF2M An-nual Meeting 2012, Paris, FRANCE, 29-31 octobre 2012

BELLOT Cédric, DELAGNES Denis, LAMESLE PascalDeveloping cementite-free martensitic steels : a new route to improve the ultimate tensile strength-fracture toughness balanceMATERIAUX ET TECHNIQUES, vol.100, n° Hors-Série, p.76-78, 2012JA 2012 - Journées Annuelles de la SF2M 2012=SF2M An-nual Meeting 2012, Paris, FRANCE, 29-31 octobre 2012

Livre ou chapitre de livre

OLIVIER Philippe, MULLE Matthieu, PARIS Christophe, COLLOMBET FrancisCarbon/polymeric composites autoclave cure monitoring with optical fiber bragg grating (FBG) sensorsJOHN WILEY, vol.1, p.230-240, 2012, ISBN 978-0-470-27564-1

Conférences internationales avec actes

DENIS S., BELLOT Jean-Pierre, DOUCE Jean-François, DUSSOUBS Bernard, GAUTIER Elisabeth, LAMESLE PascalNumerical modeling of heat treatment : fluid flow - thermal - metallurgical - mechanical couplingsASM INTERNATIONAL, p.69-80, 2012, ISBN 1-615-03980-56th International quenching and control of distortion confe-rence& 4th International distortion engineering conference, Chicago, UNITED STATES, September 9-13, 2012

ESCALE Laurent, ALMEIDA Olivier de, BERNHART Gérard, FERRERO Jean-FrançoisComparison of the impact resistance of carbon/epoxy and carbon/peek composite laminatesECCM, 7 p., 2012, ISBN 978-88-88785-33-2

ECCM 15 - 15th European Conference on Composite Mate-rials, Venice, ITALY, 24-28 June 2012

ALMEIDA Olivier de, BESSARD Emeline, BERNHART GérardInfluence of processing parameters and semi-finished pro-duct on consolidation of carbon/peek laminatesECCM, 8 p., 2012, ISBN 978-88-88785-33-2ECCM 15 - 15th European Conference on Composite Mate-rials, Venice, ITALY, 24-28 June 2012

POUMADERE Thomas, LACHAUD Frédéric, BERNHART Gérard, PIQUET Robert, BERTHET FlorentinInfluence of manufacturing process over mechanical proper-ties of discontinuous carbon/epoxy composites realized by injection-transferECCM, 8 p., 2012, ISBN 978-88-88785-33-2ECCM 15 - 15th European Conference on Composite Mate-rials, Venice, ITALY, 24-28 June 2012

BESSARD Emeline, ALMEIDA Olivier de, BERNHART GérardExperimental and modeling of isothermal crystallization of peek matrix and c/peek composites with application of parallel Avrami model ECCM, 7 p., 2012, ISBN 978-88-88785-33-2ECCM 15 - 15th European Conference on Composite Mate-rials, Venice, ITALY, 24-28 June 2012

CREVEL Jérémy, BERTHET Florentin, LACHAUD Frédéric, PASTOR Marie-LaetitiaExperiment and modelling of injected carbon-fibre-reinfor-ced-peek behaviour under tensile loadingECCM, 8 p., 2012, ISBN 978-88-88785-33-2ECCM 15 - 15th European Conference on Composite Mate-rials, Venice, ITALY, 24-28 June 2012

FARRUGIA Anaïs, DUSSERRE Gilles, CUTARD Thierry, ROLLIN MagaliProcessing glass-ceramic matrix composites by liquid moul-ding : characterisation of the rheology of a resin derived from a geopolymeric system ECCM, 7 p., 2012, ISBN 978-88-88785-33-2ECCM 15 - 15th European Conference on Composite Mate-rials, Venice, ITALY, 24-28 June 2012

CUTARD Thierry, DONVAL Nicolas, NAZARET Fabien, SCHMITT NicolasFibre reinforced refractory concrete as a tooling material for organic matrix composite processing routesECCM, 10 p., 2012, ISBN 978-88-88785-33-2ECCM 15 - 15th European Conference on Composite Mate-rials, Venice, ITALY, 24-28 June 2012

REINE Bénédicte, DI TOMASO Jérémy, DUSSERRE Gilles, OLIVIER PhilippeStudy of thermal behaviour of thermoset polymer matrix filled with micro and nanoparticlesECCM, 9 p., 2012, ISBN 978-88-88785-33-2ECCM 15 - 15th European Conference on Composite Mate-rials, Venice, ITALY, 24-28 June 2012

BACCAR Manel, SHAH Sayyid Masoodur Rahman, MABRU Catherine, REZAI-ARIA FarhadInvestigation into the fatigue crack growth in hot work steel using crack tip opening displacement (CTOD)ECOLE NATIONALE D’INGENIEURS DE SFAX, 3 p., 2012MED 2011 - 1st International conference on Materials Envi-ronment and Durability, Hammamet, TUNISIA, March 22-24, 2012

RÉSULTATS SCIENTIFIQUES

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50

KARABAGLI Bilal, SIMON Thierry, ORTEU Jean-JoséComputer-vision-based automatic verification of machining setups : method for automatic pose estimationNATIONAL TSING HUA UNIVERSITY, 6 p., 2012ISEM - 2nd International Symposium on Experimental Me-chanics& ACEM - 11th Asian Conference on Experimental Mechanics& SEM - 2012 Society for Experimental Mecha-nics Fall Conference& 7th ISEM’12 - 7th International Sym-posium on Advanced Science and Technology in Experimen-tal Mechanics, Taipei, TAIWAN, November 8-11, 2012

DAUPHIN Myriam, ALBIN Stéphane, EL HAFI Mouna, LE MAOULT Yannick, SCHMIDT FabriceTowards thermal model of automotive lampsQIRT, 10 p., 2012, ISBN 9788890648441QIRT 2012 - 11th International conference on Quantitative InfraRed Thermography, Naples, ITALY, 11-14 June 2012

BALCAEN Yannick, VIDAL Vanessa, VELAY Vincent, ROBERT Laurent, LOURS Philippe, PETTINARI-STURMEL Florence, DOUIN JoëlComparative study, in pure titanium sheet, of the microstruc-tural evolution induced by incremental forming process and plane strain tensile testsSCIENCE PRESS, vol.2, p.1148-1151, 2012, ISBN 978-7-03-033895-2Ti 2011 - 12th World conference on titanium, Beijing, CHINA, June 19-24, 2011

VIDAL Vanessa, BALCAEN Yannick, PETTINARI-STURMEL Florence, DOUIN Joël, LOURS Philippe, VELAY Vincent, ROBERT LaurentExperimental study of the deformation mechanisms in textu-red alpha-titanium alloy sheetsSCIENCE PRESS, vol.2, p.1290-1293, 2012, ISBN 978-7-03-033895-2Ti 2011 - 12th World conference on titanium, Beijing, CHINA, June 19-24, 2011

DUSSERRE GillesElastic properties of short fibres reinforced polymers in the vicinity of a weld lineTHE CENTRE FOR ADVANCED COMPOSITE MATERIALS;UNIVERSITY OF AUCKLAND, p.362-369, 2012FPCM 11 - 11th International conference on Flow Processes in Composite Materials, Auckland, NEW ZEALAND, 9-12th July 2012

BENEDITTI Pascal, DUSSERRE Gilles, CUTARD Thierry, HUEZ JulietteCharacterisation of an inorganic based resin for the liquid moulding processing of composites for intermediate temperature applicationsTHE CENTRE FOR ADVANCED COMPOSITE MATERIALS;UNIVERSITY OF AUCKLAND, p.180-187, 2012FPCM 11 - 11th International conference on Flow Processes in Composite Materials, Auckland, NEW ZEALAND, 9-12th July 2012

BEN-SLIMA Khalil, PENAZZI Luc, RONDE-OUSTAU François, MABRU CatherineInfluence of foundry defects and load ratios on the fatigue behavior of cast iron EN-GJS-600ECOLE NATIONALE D’INGENIEURS DE SFAX, 4 p., 2012MED 2011 - 1st International conference on Materials Envi-ronment and Durability, Hammamet, TUNISIA, March 22-24, 2012

BACCAR Manel, SHAH Sayyid Masoodur Rahman, VELAY Vincent, MABRU Catherine, REZAI-ARIA FarhadAnalysis of crack propagation and crack tip opening displa-cements by measurements 2-D digital image correlation in a hot working tool steelGUTENBERGHAUS, p.463-466, 2012, ISBN 978-3-901384-52-3TOOL 2012 - 9th International tooling conference, Leoben, AUSTRIA, 11-14 September 2012

LEPESANT Pauline, BOHER Christine, BERTHIER Yves, REZAI-ARIA FarhadIdentification of the velocity accommodation mechanisms in a high temperature contactGUTENBERGHAUS, p.455-462, 2012, ISBN 978-3-901384-52-3TOOL 2012 - 9th International tooling conference, Leoben, AUSTRIA, 11-14 September 2012

SALEM Mehdi, LAMESLE Pascal, DOUR Gilles,LE ROUX Sabine, REZAI-ARIA FarhadInteraction between aluminizing, oxidation and thermal fatigue in aluminium die casting toolGUTENBERGHAUS, p.357-364, 2012, ISBN 978-3-901384-52-3TOOL 2012 - 9th International tooling conference, Leoben, AUSTRIA, 11-14 September 2012

BELLOT Cédric, DELAGNES Denis, LAMESLE Pascal, BECHET DenisDeveloping cementite-free martensitic steels : a relevant route to obtain high strength-high toughness steels for tools applicationsGUTENBERGHAUS, p.241-247, 2012, ISBN 978-3-901384-52-3TOOL 2012 - 9th International tooling conference, Leoben, AUSTRIA, 11-14 September 2012

BORNERT Michel, DOUMALIN Pascal, DUPRE Jean-Christophe, POILANE Christophe, ROBERT Laurent, TOUSSAINT Evelyne, WATTRISSE BertrandShort remarks about synthetic image generation in the context of the assessment of sub-pixel accuracy of digital image correlationINEGI, 10 p., 2012, ISBN 978-972-8826-26-0ICEM 15 - 15th International Conference on Experimental Mechanics, Porto, PORTUGAL, 22-27 July 2012

DAVID Christoph, ROBERT Laurent, PASSIEUX Jean-Charles, PERIE Jean-NoëlLocal/Global FEMU identification of mechanical parame-tersNATIONAL TSING HUA UNIVERSITY, 6 p., 2012ISEM - 2nd International Symposium on Expe-rimental Mechanics& ACEM - 11th Asian Conference on Experimental Mechanics& SEM - 2012 Society for Experimental Mechanics Fall Conference& 7th ISEM’12 - 7th International Symposium on Advanced Science and Technology in Experimental Mechanics, Taipei, TAIWAN, November 8-11, 2012

ICA - ALBI / Institut Clément Ader (site Albi)RÉSULTATS SCIENTIFIQUES)

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GILBLAS Rémi,HERNANDEZ Daniel (Directeur de thèse), SENTENAC Thierry (Directeur de thèse)Mesure de champs de températures vraies par thermoréflec-tométrie proche infrarougeMINES ALBI-CARMAUX, 182 p., 2012, Albi, FRANCEUniversité de soutenance : UNIVERSITE DE TOULOUSE - INSTITUT NATIONAL DES SCIENCES APPLIQUEES DE TOULOUSE

BELLOT Cédric,LAMESLE Pascal (Directeur de thèse), DELAGNES Denis (Directeur de thèse)Compréhension et modélisation de la précipitation dans les aciers martensitiques à très hautes résistances mécaniquesMINES ALBI-CARMAUX, 178 p., 2012, Albi, FRANCEUniversité de soutenance : UNIVERSITE DE TOULOUSE - UNIVERSITE PAUL SABATIER

GANTOIS Renaud,SCHMIDT Fabrice (Directeur de thèse), FELICES Jean-Noël (Directeur de thèse)Contribution à la modélisation de l’écoulement de résine dans les procédés de moulage des composites par voie liquideMINES ALBI-CARMAUX, 224 p., 2012, Albi, FRANCEUniversité de soutenance : UNIVERSITE DE TOULOUSE - UNIVERSITE PAUL SABATIER

Brevet

CHEIKH Mohammed, FERMY AlainAppareil polyvalent de recherche des propriétés mécaniques d’une éprouvetteUNIVERSITE DE TOULOUSE II LE MIRAIL, FR2971845, 21 p., 24/08/2012

14 articles de périodique (revue internationale)1 article de périodique (revue nationale)3 articles liés à un congrès (revue internationale)3 articles liés à un congrès (revue nationale)1 livre ou chapitre de livre23 conférences internationales avec actes

8 thèses1 brevet

Enseignement

Dans le domaine de la formation, le centre pilote :

•le domaine IMAS (Ingénierie des Matériaux Avancés et des Structures) en formation initiale étudiante, dont ses deux options "Techniques Aéronautiques et Spatiales" et "Automobiles et Grandes Séries",

•le secteur SIMMA (Secteur Industrie Manufacturière en Mécanique et Aéronau-tique) en formation initiale par alternance.

Pour consulter la totalité des publications des centres de recherche, vouspouvezvousrendreàl'adressesuivante:

http://catdoc.mines-albi.fr:8080/ListRecord.htm?list=folder&folder=141

ICA - ALBI / Institut Clément Ader (site Albi)RÉSULTATS SCIENTIFIQUES)

Thèses

DELMAS AnthonyLE MAOULT Yannick (Directeur de thèse), BUCHLIN Jean-Marie (Directeur de thèse)Contribution à l’étude de l’effet mirage : application aux mesures dimensionnelle et thermique par caméra visible, proche infrarouge et infrarougeMINES ALBI-CARMAUX, 2012, Albi, FRANCEUniversité de soutenance : UNIVERSITE DE TOULOUSE - INSTITUT NATIONAL POLYTECHNIQUE DE TOU-LOUSE PIN Lisa,LOURS Philippe (Directeur de thèse), ANSART Florence (Directeur de thèse)Renforcement et fonctionnalisation de barrières thermiques aéronautiques élaborées par voie sol-gel : comportement en oxydation cyclique et diagnostic thermiqueMINES ALBI-CARMAUX, 2012, Albi, FRANCEUniversité de soutenance : UNIVERSITE DE TOULOUSE - UNIVERSITE PAUL SABATIER

BESSARD Emeline,BERNHART Gérard (Directeur de thèse)Matériaux composites structuraux à base de PEEK élaborés par thermo-compression dynamique : relation procédé-pro-priétésMINES ALBI-CARMAUX, 2012, Albi, FRANCEUniversité de soutenance : UNIVERSITE DE TOULOUSE - UNIVERSITE PAUL SABATIER

BUGARIN Florian,ORTEU Jean-José (Directeur de thèse), HENRION Didier (Directeur de thèse)Vision 3D multi-images : contribution à l’obtention de solu-tions globales à l’aide de l’optimisation polynomiale par théorie des momentsMINES ALBI-CARMAUX, 2012, Albi, FRANCEUniversité de soutenance : UNIVERSITE DE TOULOUSE - INSTITUT NATIONAL POLYTECHNIQUE DE TOU-LOUSE

NAKOUZI Sawsane,SCHMIDT Fabrice (Directeur de thèse), LE MAOULT Yannick (Directeur de thèse)Modélisation du procédé de cuisson de composites infusés par chauffage infra rougeMINES ALBI-CARMAUX, 2012, Albi, FRANCEUniversité de soutenance : UNIVERSITE DE TOULOUSE - UNIVERSITE PAUL SABATIER

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Les 28 et 29 novembre 2012

Les groupes MSC et MICS de l’Institut Clément Ader

ont organisé à Toulouse un workshop européen

« Use of Optical Fibres for the Monitoring of Composites Manufacturing Process » sur l’utilisation des capteurs à fibres

optiques pour le suivi de la fabrication des pièces composites.

Ce workshop a réuni une trentaine de participants, dont les meilleurs spécialistes français et européens du domaine. La dizaine d’exposés a démontré l’intérêt de ces capteurs et l’étendue de leurs capacités pour la surveillance des conditions de cuisson des structures composites.

Le workshop s’est clôturé par une table ronde/bilan mettant bien en évidence les points clefs et les verrous technologiques à lever pour une utilisation optimale des capteurs à fibres optiques dans le domaine des composites.

ICA - ALBI / Institut Clément Ader (site Albi)

(11th International Conference on Superplasticity in Advanced Materials)

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ICA - ALBI / Institut Clément Ader (site Albi)

La 11ème conférence internationale sur la Superplasticité des Matériaux avancés (ICSAM2012 : International Conference on Superplasticity in Advanced Materials) s’est déroulée du 3 au 5 juillet 2012, à l’Ecole des Mines d’Albi-Carmaux. Basée sur une périodicité triennale depuis la première conférence organisée en 1982 à San Diego, la conférence ICSAM a alternativement lieu aux Etats-Unis, en Europe et en Asie. Les précédentes éditions se sont successivement tenues à San Diego, Grenoble, Blaine, Osaka, Moscou, Bangalore, Orlando, Oxford, Chengdu, la 10ème édition s’étant tenue à Seattle (Etats-Unis) en 2009.

L’industrialisation du procédé de Formage SuperPlastique (SPF) s’est principalement faite dans le secteur aéronautique, mais les récents développements réalisés dans les domaines des matériaux et procédés ont permis de l’étendre vers d’autres secteurs industriels. Ainsi le SPF est aujourd’hui utilisé pour produire des pièces automobiles, de trains, de poids-lourds, des implants médicaux, des panneaux pour applications architecturales et des éléments de capotages électroniques.

Les matériaux d’origine utilisés en SPF étaient principalement des alliages d’aluminium ou de titane. Cependant les recherches menées à travers le monde ont amené des avancées dans les domaines de la superplasticité des céramiques, des inter-métalliques, des nano-matériaux, des polymères, des verres. La conférence ICSAM 2012 a considéré l’ensemble de ces familles de matériaux, rassemblant des scientifiques des mondes industriels et académiques concernés et intéressés par le domaine de la superplasticité, avec une volonté de promouvoir les collaborations et partenariats internationaux dans ce domaine.Les thématiques abordées pendant cette conférence ont concerné :

- des aspects fondamentaux sur les mécanismes de la superplasticité, le glissement aux joints de grains, la cavitation, les microstructures et les textures,

- les procédés de formage superplastiques incluant le raffinement des grains, la super-plasticité à haute vitesse et basse température, le forgeage et laminage superplastique,

- la modélisation du comportement des matériaux, du formage et la simulation des struc-tures produites par des procédés de mise en forme par superplasticité,

- les essais matériaux, les outillages de formage, les procédés post-SPF et les propriétés des matériaux formés,

- les applications industrielles, principalement en aéronautique et en automobile.

L’ensemble de ces thèmes a donné lieu à 71 communications orales et à 14 posters, réunissant plus de 120 chercheurs universitaires et industriels de 17 pays différents. Parmi ceux-ci 63% venait d’Europe, 28% d’Asie et du Moyen Orient et 9% du continent américain. Il faut en particulier noter la très forte représentation du Japon, de la Russie, des Etats-Unis et du Royaume Uni.

Il existe actuellement une tendance générale vers la réduction des coûts de production en particulier pour le formage des alliages de titane. Une des voies privilégiée pour atteindre cet objectif réside dans le développement de nouvelles nuances à grains fins, capables d’être déformées à plus basse température (700°C au lieu de 900°C) et permettant donc de réduire les coûts de production par une diminution des coûts énergétiques et d’outillages. Ce thème a été discuté lors d’une table ronde spécifiquement dédiée au thème : « Alliage de titane à grains fins : formage superplastique ou formage à chaud ? ».

Conférence internationale ICSAM 20123 - 5 juillet 2012

à Mines Albi(11th International Conference on Superplasticity in Advanced Materials)

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ICSAM2012 a également été organisée sous l’hospice de l’International Advisory Board (IAB) d’ICSAM dont la composition est la suivante :

Chairman de l’IAB :Eiichi SATO, Japon

Membres de l’IAB :Gérard BERNHART, France

Jean-Jacques BLANDIN, FranceRichard DASHWOOD, Royaume-Uni

Keijiro HIRAGA, JaponRustam KAIBYSHEV, RussiePaul KRAJEWSKI, Etats-UnisTerry McNELLEY, Etats-UnisYoshinobu MOTOHASHI, JaponTeresa PEREZ PRADO, Espagne

Quanlin JIN, ChineGennady SALISHCHEV, RussieDaniel SANDERS, Etats-UnisEric M. TALEFF, Etats-UnisMike WALLIS, Royaume-Uni

ICA - ALBI / Institut Clément Ader (site Albi)

Chairman :Gérard BERNHART, Institut Clément ADER, Mines Albi, France

Co-Chairman :Thierry CUTARD, Institut Clément ADER, Mines Albi, France

Membres du Comité :

Olivier BARRAU, Aurock, AlbiMarlène GIAMPORCARO, Institut National Polytechnique,

ToulouseCatherine MAFFRE, Institut Clément ADER, Mines Albi, France

Benoît MARGUET, Airbus, ToulouseFabien NAZARET, Aurock, Albi

Luc PENAZZI, Institut Clément ADER, Mines Albi, FranceEsther RAMIREZ, Institut Clément ADER, Mines Albi, FranceVincent VELAY, Institut Clément ADER, Mines Albi, FranceVanessa VIDAL, Institut Clément ADER, Mines Albi, France

L’équipe organisatrice était ainsi constituée :

Actif de manière continue dans le domaine de la recherche sur le procédé SPF depuis la fin des années 90 sur son site d’Albi et reconnu à l’international dans ce domaine, l’Institut Clément Ader a été l’organisateur de cette 11ème édition.

L’International Board a saisi l’opportunité d’ICSAM2012 pour se réunir à Albi, prenant à cette occasion la décision de retenir la proposition émanant de chercheurs japonais d’organiser ICSAM2015 à Tokyo. Succé-de chercheurs japonais d’organiser ICSAM2015 à Tokyo. Succé-dant à Seattle, Albi aura donc également précédé Tokyo dans le cercle des sites d’accueil de la conférence ICSAM, une fierté pour l’équipe orga-nisatrice de Mines Albi, pour l’Institut Clément Ader et pour l’Ecole.

Conférence internationale ICSAM 2012

3-5 juillet 20112

à Mines Albi

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55

ENSEIGNANTS-CHERCHEURS

Claude BarlierProfesseur,HDR,DirecteurduGIP-InSIC

Mohammed NouariProfesseur,HDR,DirecteurdelaRechercheduGIP-InSICResponsableScientifiquedel'ERMeP

ArnaudDelamézièreMaître Assistant, Directeur des Etudes du GIP-InSIC

François Bilteryst Maitre Assistant

ChristopheCzarnotaMaître de conférences

BadisHaddagEnseignant Chercheur

HamidMakichMaître Assistant Associé

Lanouar Ben-AyedMaître Assistant Associé

TchadjaKagnayaMaître Assistant associé

ThierryHuinEnseignant

ATER

Marco MontemurroAttaché temporaire d'enseignement et de recherche

FoussenyKonéAttaché temporaire d'enseignement et de recherche

Samir AtlatiAttaché temporaire d'enseignement et de recherche

Yan YuAttaché temporaire d'enseignement et de recherche

INGÉNIEURS DE RECHERCHE/INGÉNIEURS D'ÉTUDES

AbderrazzaqIfisMarc Michel

Acteurs de l’ERMeP du GIP-InSIC TECHNICIENS

Claude MerkelEric Steib

ADMINISTRATIFS

Fabienne Didier, AssistanteEdith Durand, AssistanteCatherine Scheffmann, Assistante

DOCTORANTS

Yan YuJulienThilAbderrazzaqIfisFaycelHalilaaoual SabkhiSofianeZenia

SOUTENANCES DE THESE

Samir AtlatiSoutenue le 11 juillet 2012

FoussenyKonéSoutenue le 05 octobre 2012

7 Enseignants-chercheurs3 Enseignants chercheurs associés4 ATER2 Ingénieurs de recherche2 Techniciens3 Administratifs6 Doctorants

2 soutenances de thèse

(Institut Supérieur d’Ingénierie et de la Conception)http://www.insic.fr/

ERMeP - Équipe de Recherche en Mécanique et Plasturgie du GIP-InSIC

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ERMeP - Équipe de Recherche en Mécanique et Plasturgie du GIP-InSIC

1. Introduction Lesactivitésdel’équipeERMePduGIP-InSICen2012ontpermisdedévelopperlesactionsderecherchesuivantes:

- développement d’une nouvelle loi d’échange thermique dans le contact outil-pièce pour les procédés de mise en forme (usinage, emboutissage, formage incrémental)

- développementd’unenouvelleinterfaceutilisateurVUINTERdanslecodeAbaqusexplicitpourlagestionthermiqueetmécanique des contacts sous chargement extrême,

- mise en place d’un nouveau modèle d’usure par abrasion pour l’usinage,- implantationd’unélémentfinisspécial‘DKTRFpourleprocédédeformage,- mise en place de nouveaux essais d’usinage et de formage incrémental pour la validation expérimentale des approches

théoriques.Lecaractèregéniemécaniqueclairementaffichéparl’équipel’ERMEPapermisd’abordercesdifférentesproblématiquesenadop-tantladémarchede‘designglobalmultiphysique’.Cettedernièreconsisteàidentifierlescontraintesdefabricationd’unepièceenvue de les prendre en charge dans la phase de conception.

2. Etude et analyse des systèmes mécaniques en conditions de chargement extrême.Application aux procédés de mise en formeQuel que soit le procédé de fabrication utilisé (usinage, emboutissage, formage incrémental, extrusion, moulage, assemblage, etc.), le contact entre l’outil (ou outillage) et la pièce est inévitable. Bien qu’assurant cette fonction indispensable de transfert d’énergie entre les différents éléments du système machine-outil-pièce, le contact est la cause de la majeure partie des problèmes de fabrica-tion. Ces derniers affectent à la fois la stabilité du procédé (vibrations, chocs, …), celle de l’outillage (usure, endommagement, …) etlatenueenserviceduproduitfini(phénomènesrésiduels,fatigue,…).Partantdececonstatetcomptetenudel’environnementextrêmeauquelsontsoumislesmatériauxmisenjeu,ilestdifficilederestreindreleproblèmedelamiseenformeàunsimpleverroutechnologique.Sousuntelchargement,aussibienlespropriétéssuperficiellesquecellesdanslevolumedesdeuxmatériauxen contact sont affectées. Lestravauxderecherchedel’équipeERMePsesontfocalisésen2012surlacaractérisationexpérimentaleetlamodélisationdesphénomènes de transformation de la matière sous chargement thermomécanique extrême. La maîtrise des aspects à la fois expéri-mentaux et théoriques de l’interaction ‘matériau-produit-procédé’ et l’appréhension des différents couplages multi-physiques ont permisd’aboutiràdesrésultatsfiablesetreprésentatifsdesapplicationsindustrielles.Atitred’exemples,ledéveloppementd’unnouveloutillagedefonderiedanslecadreduprojetPromapalenpartenariatavecMONTUPET,etd’unenouvelletechniquedelubrificationdanslecadreduprojet‘usinagecryogénique’aveclessociétésEVATECetMECACHROME.LaFigure1schématiselesdifférentesphasesd’analysedéveloppéesparl’équipeERMePpourétudierl’effetdesparamètresd’unprocédédemiseenformesur le comportement du matériau de la pièce pendant le processus de fabrication (ou pendant la transformation) : vitesse, avance, géométrie,natureducontact,usuredesoutils,influencedesrevêtements,….

Figure 1. Schématisation des différentes phases d'analyse du procédé d'usinage.Étude de l'effet des paramètres du procédé sur le comportement (vitesse, avance, géométrie, contact, usure des outils,

influence des revêtements,...).

ACTIVITÉS et PROJETS

de RECHERCHE 2012de l'ERMeP

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ERMeP - Équipe de Recherche en Mécanique et Plasturgie du GIP-InSIC

3. Modélisation stochastique de l’usure par abrasion pour les contacts à sec sous chargement extrêmeLors des différentes opérations d’usinage (fraisage, tournage, perçage, forage, etc), l’outil de coupe est soumis à des chargements thermiques et mécaniques intenses favorisant l’apparition d’une usure prématurée de celui-ci. L’usure constitue un enjeu éco-nomique important pour les entreprises manufacturières en général, et celles utilisant l’usinage comme procédé de fabrication en particulier. Pour augmenter la productivité, l’amélioration de notre connaissance des mécanismes d’usure et la capacité de prédiction de la dégradation des outils sont de ce fait d’une importance capitale. Généralement, les trois principaux modes d’usure communémentidentifiésauniveauducontactoutil/copeausont(i)-l’abrasion,(ii)-l’adhésionet(iii)-ladiffusion.Enfonctiondes conditions de contact, un ou plusieurs de ces modes peuvent être prédominants. L’abrasion intervient souvent dans les contacts à sec sous chargement intense. Les causes qui génèrent ce mécanisme particulier d’usure ont été abordées par différentes auteurs dans plusieurs domaines (tribologie, usure, procédés, matériau, …). Un des objectifsdel’équipedanscetravailestdemettreenplaceunmodèlemathématiqueprédictifpourquantifierl’usureparabrasion.Cettedernièrerésulteauxniveauxdesinterfacesoutil-copeauetoutil-piècedel’actiondesparticulesdurespiégéesdanslazonede contact pendant l’opération d’usinage, Figure 1.

(a) (b)

Figure 2. Forme et géométrie des particules d’abrasion piégées dans un contact.

Supposées de forme conique dans ce travail, les particules abrasives sont aléatoirement distribuées dans le contact. Une fonction dedensitédeprobabilitéestensuiteadoptéepourdécrirelafluctuationdestaillesetdesanglesd’attaquedesparticulesabrasives.Selonladistributiondeparticules(GaussouWeibull),lanatureducontact(collantouglissant)etlesconditionslocalesdecontact(pression, contraintes, vitesse de glissement, frottement dynamique, etc.), un modèle donnant le volume de matière enlevée par le processus d’abrasion est proposé, voir Equation (1).

(1)

Une loi d’usure permettant l’estimation de la durée de vie de l’outil coupant est adoptée pour répondre aux préoccupations indus-trielles.Uneétudeparamétriqueétendueestfinalementconduitepourmettreenévidence,danslecasd’uncoupleoutil-matièredonné,l’influencedesconditionsdecoupesurlaproductivité.

(a) (b)

Figure 3. Evolution du volume de matière usé dans le contact outil-pièce en fonction de la vitesse de coupe (vitesse de glissement). (a) cas de différents nombres de particules. (b) cas de différentes pressions de contact.

4. Développement d’une nouvelle loi d’échange thermique pour le contact outil-copeau en usinageUn travail original a été réalisé dans le cadre de la thèse de Samir ATLATI entre 2009 et 2012. Il s’agit de l’étude des échanges thermiques dans un contact sous chargement intense avec une application particulière au procédé d’usinage. Une procédure d’estimationdufluxdechaleurtransmisdansl’outil,ainsiqu’uneindentificationducoefficientdepartagethermiqueontétépro-poséesdanscetravail.Commelemontrel’Equation2,unenouvelleloid’échangedonnantl’évolutionducoefficientdepartageβ en fonction de la vitesse de glissement à l’interface outil-copeau est proposée.

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1.  

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(2)

où 0b , ga , g , gdb , gsb , gd , 1gV et 2gV sont des constantes à identifier. Les constantes 1gV et 2gV sont les vitesses critiques

de glissement dépendant des deux matériaux en contact.

Pourappréhenderlecontactd’unpointdevuemécaniqueetthermique,l'interfaceutilisateurVUINTERaétéexploitéepourim-planter la loi proposée dans le code Abaqus/Explicit. Il est désormais possible d’implanter via cette interface-utilisateur n’importe quelleautreloidecontactthermomécanique(frottement,coefficientdepartagedelachaleur,etc.).CommelemontrelescourbesdelaFigure4,l’implantationvialesous-programmeVUINTERaétévalidéesurdescastestsenfaisantvarierdifférentspara-mètrescommelecoefficientdetransfertthermiquehetlavitessedecoupe.Lesrésultatsobtenuspourlesfluxthermiquessontenbonaccordaveclesmesuresexpérimentalespourlecoupleoutil-matièreconsidéré(AA2024-T351/WC-Co).

(a)

(a) (b)

(c) (d)

Figure 4. Validation expérimentale des flux numériques pour différentes valeurs du coefficient de transfert thermique h.

00 1

0 01 2

02

si 0

( ) si

exp si

g g

outil g g g g g g

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V V

V V g V V V

d V V V

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Pourconsulterlatotalitédespublicationsdescentresderecherche,vouspouvezvousrendreàl'adresse suivante :

http://catdoc.mines-albi.fr:8080/ListRecord.htm?list=folder&folder=143

3 articles dans des revues internationales1 article dans une revue nationale

2 thèses

RÉSULTATS SCIENTIFIQUES

ThèsesATLATI Samir NOUARI Mohammed (Directeur de thèse cotutelle, France), ZENASNI Mohammed (Directeur de thèse cotutelle, Maroc) Développement d’une nouvelle approche hybride pour la modélisation des échanges thermiques à l’interface outil-copeau : application à l’usinage de l’alliage d’aluminium aéronautique AA2024-T351GIP-InSIC, 2012, Saint Dié des Vosges, FRANCEUniversité de soutenance : UNIVERSITÉ DE LORRAINE

NOUARI Mohammed (Directeur de thèse)Étude expérimentale, modélisation et simulation numérique de l’usinage à sec des aciers inoxydables:Étude de l’effet des revêtements mono et multicouchesGIP-InSIC,2012,SaintDiédesVosges,FRANCEUniversitédesoutenance:UNIVERSITÉDELORRAINE

Articles dans revues internationales

HADDAG Badis, ATLATI Samir, NOUARI Mohammed, BARLIER Claude, ZENASNI MohamedAnalysis of the cutting parameters influence during machi-ning aluminium alloy A2024-T351 with uncoated carbide insertsENGINEERING TRANSACTIONS, vol.60, n° 1, p.31-39, 2012

ROBERT Camille, DELAMEZIERE Arnaud, DAL SAN-TO Philippe, BATOZ Jean-LouisComparison between incremental deformation theory and flow rule to simulate sheet-metal forming processesJOURNAL OF MATERIALS PROCESSING TECHNO-LOGY, vol.212, n° 5, p.1123-1131, 2012

BAHI Slim, NOUARI Mohammed, MOUFKI Abdelhadi, EL MANSORI Mohamed, MOLINARI AlainHybrid modelling of sliding-sticking zones at the tool-chip interface under dry machining and tool wear analysisWEAR, vol.286-287, p.45-54, 2012

Article dans revue nationale

THIL Julien, BARLIER Claude, HADDAG BadisIntroduction au forage profond : technologies et étude du procédéEQUIP’PROD, n° 36, p.34-35, 2012

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ERMeP - Équipe de Recherche en Mécanique et Plasturgie du GIP-InSIC

L’équipe du GIP-InSIC a fortement participé en 2012 auprès du Cirtes à la mise en œuvre de la nouvelle Plateforme d’Innovation INORI.

Labellisée par les pôles Materalia et Fibres, la plateforme est dédiée au développement rapide de produits par l’utilisation d’outils et outillages rapides intelligents pour les procédés de mise en forme des matériaux. INORI regroupe un ensemble de ressources mutualisées destinées à formuler une offre de prestations de qualification industrielle de procédés innovants pour la mise en forme et l’usinage de matériaux. Elle a pour objectif d’accélérer le passage de la R&D à l’industrialisation puis à la fabrication série de nouveaux produits et permet d’obtenir très rapidement : la bonne pièce représentative, c’est-à-dire en bonne matière par le bon outillage et par le bon procédé.

L’équipe ERMeP collaboredepuis plusieurs années avec le Professeur Arman GINTING du « Department of Mechanical

Engineering »de l’Université de Sumatra Utara.

Le Ministère de l’Enseignement Supérieur et la Recherche indonésien a validé en 2012 un grand programme d’échanges entre nos deux équipes.

Les objectifs de ce programme sont les suivants :

•Encouragement de programmes scientifiques entre le GIP-InSIC et l’Université de

Sumatra Utara,

•Renforcement des actions communes de formation doctorale et postdoctorale,

•Soutien des actions de recherche communes répondant aux intérêts des deux équipes,

•Echange de chercheurs et d’étudiants (et facilitation de leurs séjours en France et en

Indonésie),

•Echange des connaissances scientifiques (diffusion de résultats communs, conférences,

publications, etc.).

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RAPSODEE - Centre de Recherche d’Albien génie des Procédés des SOlides Divisésde l’Energie et de l’Environnement, CNRS UMR 5302

Acteurs du RAPSODEE

ENSEIGNANTS CHERCHEURSAnge Nzihou, ProfesseurDirecteur du CentreEditeur-en-Chef de la revue internationale « Waste and Biomass Valorization » (Springer)Responsable du Programme de Recherche "Fonctionnalisation des résidus solides"'

Maria-Inês Ré, Directrice Adjointe du Centre,Maître de RechercheDirectrice de la plateforme GALA

Sylvain Salvador, ProfesseurResponsable du Groupe de Recherche "Énergétique et Environnement"Responsable du programme de Recherche "Conversion therochimique biomasse et résidus organiques"

Fabienne Espitalier, Professeur Responsable du Groupe "Poudres et Procédés"Responsable du Programme de Recherche "Cristallisation à Pression Atmosphérique ou Modérée (CPAM)"

Patricia Arlabosse, Maître Assistante, HDRResponsable du Programme de Recherche "Fractionnement et séchage biomasse humide"

Fabien Baillon, Maître Assistant

Radu Barna, ProfesseurResponsable du Programme de Recherche "Conversion hydrothermale biomasse"

Michel Baron, Professeur, Responsable du Domaine Bio-Santé-Ingénierie pour la formation d'ingénieur sous statut d'étudiant

Henri Berthiaux, ProfesseurResponsable du secteur et métier SIPHASS et de la 1ère année pour la formation d'ingénieur par apprentissageResponsable du Programme de Recherche "Mélange de Poudres (MP)

Rachel Calvet, Maître Assistante, HDR

Alain Chamayou, Maître Assistant

Alain de Ryck, Professeur

Jean-Louis Dirion, Maître Assistant, HDR

Mouna El Hafi, Maître Assistante, HDRResponsable du Programme de Recherche "Transfert radiatif - Solaire à concentration"Chargée de l'option "Ressources, conversion et efficacité énergétique"

Javier Escudero-Sanz, Maître AssistantChef de Projet de la Plateforme ValTheRA

Jacques Fages, Professeur

Olivier Fudym, ProfesseurResponsable du Domaine Éco-Activité et Énergie pour la formation d'ingénieur sous statut d'étudiantResponsable du Programme de Recherche "Méthodes inverses et efficacité énergétique"

Laurence Galet, Maître Assistante - HDR,Responsable du Programme de Recherche "Transformations des poudres par Actions Mécaniques (TPAM)"Chargée de l'option "Agro-Bio-Santé"

Cendrine Gatumel, Maître AssistanteResponsable du secteur SENMBA et de la 2ème annéepour la formation d'ingénieur par apprentissage

Bruno Ladevie, Maître Assistant, Chargé de l'option "Bâtiments à énergie positive"

Olivier Lecoq, Maître Assistant, Chargé de l’option "Pharma-Bio-Santé"

Jean-Jacques Letourneau, Maître Assistant

Olivier Louisnard, Maître Assistant

Driss Oulahna, Maître Assistant, HDR, Responsable du Programme de Recherche "Mécanique des Poudres et Propriétés Structurelles (MP2S)"

Elisabeth Rodier, Maître Assistante, HDR, Responsable du Programme de Recherche "Formulation et Mise en Forme de milieux Fondus (FMF)"

Martial Sauceau, Maître Assistant,

Patrick Sharrock, Professeur de l'Université Paul Sabatier, en délégation au CNRS

Yannick Soudais, Maître-Assistant,Chargé de l'option "Eco-activités et développement durable"

Elsa Weiss-Hortala, Maître-Assistante,

Thomas Nganya, Maître-Assistant associé

Michel Falempe, Maître de Recherche,Animateur de la cellule "Systémique et systèmes complexes"

Doan Pham Minh, Chargé de Recherche

INGENIEURS DE RECHERCHE / Jean-Jacques Bézian, Ingénieur de Recherche Armines, HDR,

Nathalie Lyczko, Ingénieur de Recherche Armines

Abderrahim Michrafy, Ingénieur de Recherche CNRS, HDR

Jocelyn Ramaroson, Ingénieur de Recherche Armines

INGENIEURS D’ETUDESMarion Blanc, Ingénieur d'Études CNRS

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VéroniqueNallet,Ingénieurd’ÉtudesCNRS

ChristineRolland,Ingénieurd’ÉtudesCNRS

LaurèneHaurie,Ingénieurd'Études

TECHNICIENSPhilippe AccartBernard AuducCéline BoachonBruno BoyerSylvie DelconfettoLaurent DevriendtPaule GongonNora ImlyhenDenis MartySéverine Patry-NavarreJean-ClaudePoussinJean-MarieSabathierMickaëlRibeiro

ADMINISTRATIFSAnne Marie Fontes, Assistante de directionChrystelAuriol-Alvarez,AssistantegestionnaireCNRSValérieVeres,AssistantegestionnaireArminesMarion Manin, CDD Armines

POST-DOCTORANTS

ArezkiBounaceurVincentEymetClaire GendreGuillaume LefebvreNicolasReugeSantiago Septien StringelChristophe SpiesserStéphane ThiersNgoc Dung TranFrançoisVeynandt

DOCTORANTS

Sébastien BalinFionaBelfioTassadit BenkacemWellingtonBetencurtedaSilvaMaxime BoulanghienHélèneBoucardAnaïs CardosoFanny CavaillesMaria Graciela Cares-PachecoChristophe CharlouBaptiste ColinYasmine DanielsJérémyDauchetMyriam DauphinEric Bailly DiounouSuenia de Paiva LacerdaMarie DietemannMoussa DiaMarion DucoussoMarie FalconOlivierFargesCamille Flandinette

MartaGaleraMartinezMathieu GaltierChamseddineGuizaniNibalHijaziArnaudJourdanFredjKaouachAnaïsKhuongNaomiKlinghofferNayane Macedo PortelaPauloFilhoMarquesdeOliveiraClaire MayerAndreaOliveiraNunesWilliamMontesQuirozIngridMurrietaPazosPierre-Marie NigaySarahReginaPereiraCameloVictorPozzobonMohammedRaiiAmiraRachahJacquelineResendedeAzevedoAkira SatoHarounSebeiGuillaume TérréeQianWuSheng Yin YeXiaojuanZhao

SOUTENANCES DE THESE

HenriqueMassarddaFonsecaSoutenue le 11 janvier 2012QianWuSoutenue le 31 janvier 2012

Claire MayerSoutenue le 2 juillet 2012Akira SatoSoutenue le 14 septembre 2012IngridMurrietaPazosSoutenue le 16 octobre 2012WellingtonBetencurtedaSilvaSoutenue le 29 novembre 2012Sheng Yin YeSoutenue le 3 décembre 2012JérémiDauchetSoutenue le 7 décembre 2012MohammedRaiiSoutenue le 12 décembre 2012Marie DietemannSoutenue le 13 décembre 2012

RAPSODEE - Centre de Recherche d’Albi en Génie des Procédésdes SOlides Divisés de l’Energie et de l’Environnement, CNRS UMR 5302

29 Enseignants-chercheurs 1 Chercheur associé 1 Chercheur invité 4 Ingénieurs de recherche 4 Ingénieurs d’Études13 Techniciens 4 Administratifs10 Post-doctorants48 Doctorants

10 soutenances de thèse

2HDR

SOUTENANCES D'HABILITATION À DIRIGER DES RECHERCHES (HDR)RachelCalvetSoutenue le 13 novembre 2012

Jean-LouisDirionSoutenue le 13 décembre 2012

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RAPSODEE - Centre de Recherche d’Albi en Génie des Procédésdes SOlides Divisés de l’Energie et de l’Environnement, CNRS UMR 5302

Après une année 2011 marquée par l’intégration de RAPSODEE dans les réseaux nationaux (CNRS et ANR via les investissements d’avenir) et internationaux, l’animation scientifique a été le point fort de l’année 2012 au centre. Cela s’est traduit par l’organisation ou la co-organisation de nom-breuses manifestations scientifiques : le Colloque Francophone sur les fluides supercritiques et leurs applications – JSC2012, en mars 2012 (Albi), l’International Workshop on Biomass Torrefaction for Energy – IWBTE, en mai 2012 (Albi), les Journées SFT Rayonnement Solaire, en juin 2012 (Paris) et le congrès international WasteEng 2012, en septembre 2012 (Portugal).

Différentes animations scientifiques ont connu un grand succès. Six journées doctorants ont été orga-nisées en 2012, consacrées à la présentation des travaux de doctorants du centre. Les séminaires de formation interne ont porté sur l’analyse thermique et la calorimétrie, le calcul numérique avec MATLAB et l’estimation de paramètres par méthodes inverses.Ces différentes activités ont mobilisé toutes les catégories de personnels et contribuent fortement à une dynamique dans la vie scientifique du centre. Cette tendance devrait se poursuivre en 2013.

Groupe Energétique - EnvironnementResponsable : S. Salvador

L’objectif des recherches menées dans ce groupe est la production de vecteurs énergétiques et de matériaux à propriétés contrô-lées,oumatériauxàfonctionnalité.Nousdévelopponsdesprocédésàhauteefficacitéénergétiqueetenvironnementale,àpartirde biomasse issue de cultures dédiées ou de biomasse résiduaire plus ou moins contaminée par des polluants métalliques et/ou organiques. Les actions de recherche concernent des opérations unitaires mettant en jeu des transferts couplés de matière et de chaleur, en présence le plus souvent de réactions chimiques et avec des changements importants de structure de la matrice solide oupâteuseaucoursdutemps.Uneattentionparticulièreestportéeàlacaractérisationdesflux(entrantetsortant)etdesprocédés,à la modélisation et à l’optimisation des processus. La plupart des procédés mis en oeuvre sont autothermiques ; l’ambition de nos recherches est d’évoluer vers la mise en oeuvre de procédés allothermiques, utilisant en particulier le solaire à concentration comme source d’énergie.

Programme de recherche « Fractionnement et séchage de la biomasse humide »Chercheurs permanents :J.L.Dirion,M.Sauceau,P. ArlabosseDoctorants et Post-doctorants :C.Charlou,N.Reuge,M.Blanc

La biomasse humide est généralement considérée comme peu compatible avec la production de vecteurs énergétiques ou de matériaux à propriétés contrôlées. Nos travaux se focalisent sur le développement de nouveaux procédés de séparation à haute efficacitéénergétiqueetenvironnementale.Leproblèmeestappréhendésousdeuxangles:(1)l’intensificationdesprocédésdedéshydratation mécanique et (2) l’étude, la conception, l’optimisation et l’intégration énergétique de sécheurs mettant en oeuvre de l’ébullition.

DanslecadreduprojetANRDMAT,nousavonstravaillésurlamodélisationd’unpilotecontinudepressageassistéthermique-ment pour établir la preuve du concept à une échelle pré-industrielle. Une attention particulière a été portée à la modélisation des mécanismes de transport d’eau au sein du matériau (terme source dans l’équation de conservation de la masse). En particulier, l’influencedupotentielhydriquefoliaire,quipermetd’estimerl’étathydriquedelabiomasse,surlacinétiquededéshydratationa été étudiée expérimentalement. Un mécanisme basé sur la migration initiale de l’eau par capillarité, sous l’effet de la pression appliquée par le piston, puis par osmose a été retenu. Une expression mathématique du terme source a été proposée et utilisée pourmodéliserlescinétiquesdedéshydratationd’untourteaudeluzernesoumisàunecompressionaxialeassistéethermique-ment. La confrontation des résultats expérimentaux et de simulation (Figure 1) est satisfaisante et permet de valider l’expression mathématique retenue pour le terme source.

ACTIVITÉS et PROJETS

de RECHERCHE 2012de RAPSODEE

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RAPSODEE - Centre de Recherche d’Albi en Génie des Procédésdes SOlides Divisés de l’Energie et de l’Environnement, CNRS UMR 5302

Leséchageparébullitionestbeaucoupplusefficacedupointdevueénergétiquequeleséchageparentraînement.Pourl’appli-cation aux boues résiduaires urbaines, les techniques conventionnelles nécessitent une agitation du produit et le plus souvent une recirculation de la boue sèche. Dans le cadre d’une thèse, nous nous intéressons à la caractérisation des propriétés d’écoulement duproduitetàlamesuredeladistributiondestempsdeséjour(DTS).L’objectiffinaldecestravauxestd’identifierexpérimen-talement les paramètres d’un modèle, développé pour décrire le mouvement stochastique d’un produit dans un procédé continu de séchage par contact avec agitation, puis de les relier aux différentes structures du matériau au cours du séchage. La plupart du temps, les propriétés d’écoulement sont étudiées d’un point de vue purement rhéologique. Mais ces mesures deviennent dif-ficilesavecl’augmentationdelaconcentrationensolide.Danscetravail,l’effetdelafloculationetdelacentrifugationsuruneboue d’épuration digérée ont été étudiés, notamment sous l’angle structurel. La boue a été caractérisée par plusieurs techniques : rhéologieenmodesécoulementetdynamique,potentielzêtaetgranulométrie.Parailleurs,uneméthode,simplemaisrépétable(Figure 2), a été développée pour la caractérisation de la DTS de la boue dans un sécheur par contact avec agitation. Le chlorure de sodium est utilisé comme traceur. Les granulés de boues sèches sont collectés à la sortie de l’installation, séchés en étuve puis soumis à une lixiviation. La concentration en sel des lixiviats est dosée par conductimétrie.

Uneautrevoiederechercheconcerneleséchageconvectifparvapeurd’eausurchauffée(VES).L’absencededispositifd’agi-tation et l’absence d’air dans l’installation sont des atouts importants pour le traitement des déchets humides comme les boues résiduairesurbaines.Uneétudeexpérimentaleapermisd’identifierlatempératuredited’inversion,àpartirdelaquellelavitessedeséchageenVESdevientplusélevéequelavitessedeséchagesousairchaud.Enfin,lacaractérisationdesémissionsgazeuseslorsduséchageconvectiffaitégalementl’objetdetravauxderecherche,financésdanslecadredel’ANRDIVA.

Programme de recherche « Fonctionnalisation des résidus solides »Chercheurs permanents:R.Barna,J.Escudero,A. Nzihou,D.PhamMinh,Y.Soudais,E.Weiss-HortalaDoctorants, Post-docs et Ingénieurs:A.Bounaceur, .Ye,M.Boulanghien,Y.Daniels,M.Dia,N.Klinghoffer,N.Lyczko, P.M.Nigay,M.Raii,J.Ramaroson,H.Sebei,A.OliveiraNunes,M.Ducousso,M.GaleraMartinez,B.RegodeVasconcelos

Les recherches menées dans ce programme concernent la transformation de résidus solides en vue de fonctionnaliser leur surface pour développer des propriétés réactives nouvelles. Les résidus considérés peuvent être de plusieurs origines. Il s’agit des maté-riaux hybrides (issus de l’association d’entités organiques et inorganiques) et de matériaux composites (matériaux multiphasiques obtenus par la combinaison de différents matériaux non miscibles) dans le but d’atteindre des propriétés que les composés pris individuellementnepeuventpasavoir.Onpeutparexempleciterlesrésidusissusdetraitementsthermochimiquestelsquelapyrolyse,lavapo-thermolyseetlapyrogazéificationderésidussolidescarbonés(biomasse,élastomères,composites,etc…)etderésidus inorganiques. Les fonctions générées visent à obtenir des matrices utilisées comme catalyseurs (chars et cendres modi-fiés),fibres(fibresdecarbone),adsorbants,accumulateursetdétecteursdepolluants.Quels que soient les processus considérés pour fonctionnaliser la matrice, l’objectif sera de comprendre les mécanismes et pro-cessus impliqués lors des transformations mises en œuvre.

Plusieurs projets sont en cours, en collaborations avec des partenaires industriels et académiques. Des matrices fonctionnelles sontparexemplegénéréespargazéificationderésiduscarbonéschargésenmétauxayantdefortespropriétéscatalytiques (Figure 3), et par la production de phosphates réactifs (Figure 4) pour la conversion de bio-ressources. D'un point de vue scien-tifique,lesperformancesdecesmatricessontobtenuesparlecontrôledeleurmicrostructureetenparticulierduréseauporeuxgénéré,etparlafonctionnalisationdessurfaceslesrendantspécifiquesàdesusagesdonnés.

 

1

2

3

4

5

6

0 800 1600 2400 3200 4000

ExperimentCalculation

t (s)

cW  

Figure 1 - Comparaison des cinétiques de déshydratation d’un tourteau de luzerne obtenue expérimentalement et calculée

(Pappliquée=6 bar puis 8,5 bar, Tpiston=70°Cetǀψw ǀ = 2 bar).

Figure 2 – DTS pour une injection-impulsion dans une installation pilote de séchage par contact avec agitation

 

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Programme de recherche « Conversion Thermochimique de la Biomasse et des Résidus Organiques »Chercheurs permanents:P.Arlabosse,J-LDirion,J.Escudero,A.Nzihou,S. Salvador, Y. SoudaisDoctorants et Post-doctorants:S.Balin,B.Colin,C.Guizani,V.Pozzobon,M.Boulanghien,A.OlivieraNunes,J.Billaud,S.Septien,A.Bounaceur,C.Spiesser

Lesrecherchesmenéesdansceprogrammepermettentd’identifierlesmécanismesquidéterminentlescinétiquesetlesrende-mentsmatièredanslestraitementsthermochimiquesdetypepyrolyseetgazéification.Cetteannéeaétéinitiéelathématiquetorréfaction de la biomasse-énergie. Une attention particulière est portée aux propriétés – réactivité chimique et propriétés de surface - des solides obtenus. Quelques exemples de recherches sont présentés ci-après.

LeprojetRECO2chercheàévaluerlaviabilitédurecyclagedeCO2dansleprocédéindustrieldegazéificationdebiomasseenlitfluidisé,etced’unpointdevuetechnique,économiqueetenvironnemental.Notrerôlescientifiqueestd’améliorerlacom-préhensiondumécanismedegazéificationsousatmosphèresmixtesdetypeCO2etH2O.Desétudessurlagazéificationsousatmosphères mixtes de carbones résiduels (chars) issus de petites particules de biomasse obtenus sous vitesse de chauffe élevée sontconcluantes:iln’yapasdecompétitionnidesynergieentrelavapeurd’eauetleCO2pourl’accèsauxsitesactifs.Cecisetraduitparuneadditivitédesréactivitéssousatmosphèrespures.Nousavonségalementdémontréuneinfluencedel’atmosphèrede pyrolyse sous laquelle les chars sont préparés, sur la réactivité inhérente du char.

Une thèse a été démarrée, qui porte sur la torréfaction de la biomasse énergie. Il s’agit de mettre ce procédé en œuvre dans une unitépilotedefourtournantàMinesAlbi,afindecaractériserlespropriétésnotammentmécaniquesduboistorréfié.Lafinalitéest de minimiser l’énergie totale consommée dans un processus de torréfaction-broyage de la biomasse ; l’objectif ici est d’obtenir unboistorréfiéleplus«fragile»possibleenimpliquantunminimumd’énergiethermique.Unmodèlenumériqueestencoursdedéveloppement, qui permettra à terme d’optimiser la conduite du four et d’appréhender les problèmes d’emballement thermique de la charge au sein du four. La Figure 5montreleprofildechargeobtenuàfroidlelongduréacteur.Lescompositesàmatriceorganiquerenforcésàfibredecarbone(CFRP)sontdesmatériauxàhauteperformance.Lerecyclagedesfibresdecarbonecontenues-matériauàhautevaleurajoutée-représenteunenjeuéconomiqueetenvironnementalimportant.La vapo-thermolyse, qui utilise la vapeur d’eau surchauffée à pression ambiante, est très prometteuse. Elle permet la récupération desfibresdecarboneentrèsbonétatetlavalorisationénergétiquedelamatrice(Figure 6). Une étude est conduite - de l’échelle dupilotede laboratoireàcelledusemi-pilote industriel -afind’optimiser lapartvalorisable,de répondreauxspécificationstechnico-économiquessurlafibredecarboneetdeminimiserl’impactenvironnementalglobal.Deuxvoiesdere-formulationdefibresrecycléesdansdescompositesthermoplastiquessontévaluées.

Unethématiquederechercherécenteestl’utilisationdel’énergiesolaireconcentréedansdesréacteursspécifiquementconçus.Unepremièreapplicationestlapyro-gazéificationdebiomassesoushautedensitédefluxsolaire.Ladeuxièmes’intéresseàladeshydroxylationd’argilespourlaproductiondepouzzolanesdesynthèse.

Figure 3a : Micropores à la surface de résiduscarbonés obtenus à 700°C

Figure 3b : Agglomérats de métaux à la surfacede résidus carbonés obtenus à 750°C

Figure 4 : Surface complexe de particules frittées de phosphates de calcium

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Programme de recherche « Conversion en eau supercritique de biomasse et résidus organiques »Chercheurs permanents:E.Weiss-Hortala,R. BarnaDoctorants :H.Boucard,Q.Wu

La thématique de recherche a démarré en 2009 par l’acquisition et la mise en œuvre d’équipements batch travaillant à haute pres-sion (environ 300 bars) et à des températures allant jusqu’à 600°C. La première thèse a été soutenue en janvier 2012. Ce premier travail a permis de mettre au point et de valider les équipements et la méthodologie de mise en œuvre de réactions en milieu d’eau supercritique en utilisant des molécules modèles (glucose et glycérol). L’objectif principal de cette thèse était d’optimiser les conditionsopératoirespourlaformationd’hydrogène(1,5ou2moledeH2 par mole de glycérol ou glucose introduites). Ceci est endeçàdesperformancesd’unréacteurcontinumaisleCOn’estproduitqu’àl’étatdetraces,cequimetenévidencedesche-mins réactionnels et des équilibres différents entre les procédés. La phase de montée en température a été étudiée, (Figure 7), et a montré que le glucose se dégrade totalement avant l’atteinte de conditions supercritiques (374°C, 221 b). Parmi les composants formés,onnotel’apparitiondu5-HMF,moléculeparticulièrementintéressanteensynthèseorganique.Parailleurs,laphasesolideest composée de microparticules de carbone incluses dans une phase carbonée d’aspect vitreux.

Lathèsedémarréefin2011portesurlaconversionhydrothermaledelaliqueurnoire,résiduduprocédéKraftdefabricationdelapâte à papier. Actuellement la liqueur noire est brûlée et valorisée énergétiquement. Cependant, en raison de sa charge organique, la recherche porte sur sa valorisation. Un premier travail de balayage a mis en évidence les gammes de conditions opératoires per-mettantdefavoriserlagazéification,laliquéfactionetlacarbonisation.LagazéificationbatchproduitdesgazbienplusrichesenH2quelesprocédéscontinusenraisondel’alcalinitédelasolutionquistockeleCO2. Le processus de conversion a aussi été mené enconditionsprochesupercritiqueenvuedel’obtentiond’unephasesolide(«hydrochar»).Celle-ciestrelativementhomogène,composée de microparticules de carbone de grande pureté (Figure 8). L’optimisation des conditions opératoires est en cours, ainsi qu’une caractérisation plus approfondie de ces particules carbonées sphériques et des compositions des phases liquides. D’autre part, l’équipe étudie l’application du procédé de conversion/solvolyse en eau ou mélanges supercritiques à la dépolymé-risation de matériaux composites pour l’obtention de molécules plateformes à haute valeur ajoutée.

Figure 8 : photo MEBE de la phase solide obtenue lors de la conversion hydrothermale de la liqueur noire en conditions proches de l'état supercritique

Figure 5 :Intérieur d'un four tournant opérant la torréfaction de plaquettes de bois

Figure 6 : Dispositif de vapo-thermolyse sous atmosphère contrôlée

Figure 7 : variation de la concentration du glucose lors de la phase de montée en température dans le réacteur batch.

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Programme de recherche « Transfert radiatif - Solaire concentré »Chercheurs permanents :BezianJean-Jacques,MounaElHafi,FudymOlivier,LadevieBrunoDoctorants et post-doctorants:JérémiDauchet,OlivierFarges,MathieuGaltier,ArnaudJourdan,VictorPozzobon,GuillaumeTérrée,VincentEymet,ChristopheSpiesser,FrançoisVeynandt.

L’activité en transfert radiatif est composée de deux volets.Lepremierestdédiéauxdéveloppementsméthodologiques.Unethèseconsisteàdévelopperdesspectreshauterésolutiondesgazabsorbants (applications combustion et atmosphères planétaires). Nous avons mis à disposition la base de données spectrales sur un site web ; elle relève du domaine public. A partir de ces bases de données spectrales, l’objectif est de fournir des calculs sonde (deréférence)parlaméthodedeMonteCarlo(enrelationavecleprojetANRSMART-LECTencours).Nous avons par ailleurs développé de nouveaux algorithmes de Monte Carlo basés sur les algorithmes à collision nulle, déjà uti-lisés dans d’autres domaines d’applications (plasmas, informatique) mais pour la première fois en thermique radiative. L’intérêt de ces algorithmes est que nous pouvons nous affranchir de l’utilisation de maillages numériques. Par ailleurs, une thèse a pour problématique de traiter des milieux très diffusants. La méthode de Monte Carlo dans ce cas néces-site des temps de convergence importants. Pour y remédier, la compréhension de la statistique des chemins de multidiffusion et l’utilisation de l’approximation de diffusion permettent de proposer une méthodologie de calcul de grandeurs qui dépendent de ces chemins. Ceci aura pour but ultime l’optimisation de procédés de type photobioréacteurs, (Figure 9), dans lesquels les microalgues sont les diffuseurs. Enfinunethèseapermisuneavancéesignificativedel’utilisationdesméthodesdeMonteCarlodansledomainedugéniedesprocédés.Elledéfinituneméthodologiequipermetdecalculerdesrendementsannuelsouvolumiquesd’unprocédé.Jusquelàtoutes les grandeurs que l’on calculait mettaient en oeuvre du Monte Carlo linéaire. Lorsqu’il s’agit de calculer une grandeur et son rendement et qu’il faut l’intégrer sur le temps ou l’espace, il faut faire appel à du Monte Carlo non linéaire, problème non résolu jusque-là. De plus nous avons mis au point une nouvelle méthologie pour le calcul des sensibilités géométriques pour cou-vrir des cas complexes. Ces nouveaux algorithmes sont basés sur une nouvelle formulation de la dérivée de la fonction à intégrer par Monte Carlo. Ces techniques seront utilisées dans les algorithmes d’optimisation de différents procédés (photobioréacteurs, centrales solaires).

Un deuxième volet concerne les domaines d’applications : les méthodes développées ont été appliquées dans le cadre de re-cherches partenariales menées dans trois domaines d’application principaux : chambres de combustion, procédés solaires à concentration et photobioréacteurs. Dans le domaine des procédés solaires à concentration, trois axes de recherche sont abordés :·Optimisationdesoptiquesdeconcentrationdurayonnementsolaire :nousavonsutilisé l’environnementdedéveloppementEDStaR,appliquédansdenombreusesconfigurations(champd’héliostatsdecentralesàtour,paraboles,miroirsdeFRESNEL,Figure 10). Une méthode originale de calcul de performances annuelles a été mise au point.·Etudesdestransfertsthermiquesdanslesrécepteurssolairesàlitsfluidisés:afindechaufferdel'air(cycleturbineàgaz)àplusde1000°C,nousavonsdéveloppéunrécepteuràlitfluidisédeparticulesréfractairesdirectementsoumisàdehautsfluxsolairesconcentrés.·Interactionsentreleshautesdensitésdefluxsolaireetlamatière,pourlavalorisationénergétiquedebiomasseoudedéchets.Un nouvel axe de travaux tente de remplacer les sources énergétiques classiques de ces procédés de valorisation par de l’énergie solaire concentrée.

Figure 10 : Prototype de concentrateur solaire de Fresnel à

miroirs linéaires

Figure 9 : (a) Photobioréacteur volumique soumisà un flux solaire concentré.

(b) Géométrie du photobioréacteur modélisée dans EDSTar représentant le réacteur de 16,5cm de diamètre et les 979 fibres optiques. La distance entre les fibres est de 4,8 mm.

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Programme de recherche « Méthodes inverses et efficacité Energétique »Chercheurs permanents:J-J.Bezian,M.ElHafi,O. Fudym, B. LadevieDoctorants et Post-doctorants:F.Belfio,W.BetencurteDaSilva,M.Falcon,H.Massard,S.Thiers

Lesméthodesd’inférencestatistique,ou«méthodesbayésiennes»,permettentdequantifieretprendreencompteunenvironne-ment incertain (erreurs de mesures, erreurs de modélisation, propriétés mal connues) sous forme d’information à priori, pour en déduire la distribution de probabilités et les propriétés statistiques des grandeurs estimées ou recherchées. Ce genre d’approche peut-être développé pour des applications telles que des méthodes de mesures thermiques ou dans des problèmes d’optimisation.

En optimisation, on cherche à optimiser des simulateurs et explorer l’espace des choix possibles lorsque le modèle direct servant au calcul de la fonction objectif est très lourd en temps de calcul, et qu’il y a en plus des contraintes à satisfaire. C’est en particu-lier le cas lors de la conception de bâtiments à basse consommation pour lesquels le comportement énergétique doit être fortement optimisé.UneapprochedeKriging,coupléeàunalgorithmed’essaimsdeparticulesaétédéveloppéepourcetteapplication.C’était le cas du projet AMMIS (Analyses multicritères et méthode inverse en simulation énergétique du bâtiment) ou encore du projetBEST(BâtimentàEnergieSolairepourleTertiaire),menéparunconsortiumdesociétéstellesqueTBC,HPCSA,CFA,AURORE,NEOTIM,ALDES,CLIPSOL,TECSOL,TECHNAL,AgenceArchitectureFrançoisPELEGRIN,Archétype–etElisabethPELEGRIN-GENEL.

En méthodes inverses, plus particulièrement pour des problèmes d’estimation d’état, une thèse en cotutelle avec l’Université FédéraledeRiodeJaneiroapermisd’aborderl’applicationdesfiltresparticulairesàl’assimilationdedonnéesenpropagationdefrontsthermiques.Ils’agissait,danslecadred’unecollaborationavecleCERFACS,d’estimerlavitessedepropagationd’incen-diedansunchampdecombustiblenatureldedistributionaléatoireàpartirdutraitementd’imagesinfrarouges.OnvoitsurlaFigure 11 les temps d’arrivée du front de feu ainsi que les fronts reconstitués après assimilation des données expérimentales, qui permettentd’estimerdesparamètrestelsqueletauxd’humiditéducombustibleetsonrapportdeformeSurface/Volume.

Groupe Poudres et ProcédésResponsable : Fabienne Espitalier

Cegroupederechercheapourvocationderépondreauxdéfisactuelsliésauxdéveloppementsetàlacaractérisationdenouveauxmatériaux et solides divisés ayant des propriétés d’usage contrôlées. Il s’intéresse à leur formulation, leur manutention, leur mise en forme, leur utilisation ultérieure et leur recyclage, ainsi qu’à l’éco-conception des procédés permettant de les obtenir. Les propriétésd’usagerecherchéessontl’efficacitéd’action(biodisponibilité,dispersion,mouillabilité…),latexturegranulaireoulatenue mécanique. L’obtention de ces propriétés demande souvent l’utilisation préalable de procédés pertinents de génération ou de mise en forme. Ce groupe de recherche est divisé en 5 programmes de recherche. Des exemples d’études sont présentés par programme.

Programme de recherche « Cristallisation à pression atmosphérique ou modérée »Chercheurs permanents:F.Baillon,R.Calvet,F. Espitalier,J.Fages,J.J.Letourneau,O.Louisnard,M.I.Ré,E.Rodier, M. SauceauDoctorants et Post-doctorants : M. G. Cares-Pacheco, S. De Paiva Lacerda, M. Dietemann, C. Gendre, N. Macedo Portela, W.MontesQuiroz,A.Rachah,J.ResendedeAzevedo

Ceprogrammederecherches’intéresseàl’étuded’opérationsdecristallisationenprésenced’ultrasons,enCO2 supercritique ou en milli-canaux. Des liquides ioniques peuvent être utilisés comme solvants. Trois types d’études représentatives du programme sont présentés.

Figure 11 : (a) temps d’arrivée du front de feu (b) Comparaison entre feux simulés et estimés par assimilation données de t = 64 s à t = 106s

 

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Molécules actives hydrophobesAu moins 40% des nouvelles substances actives pharmaceutiques (API) sont peu solubles dans l'eau, ce qui entraîne souvent unebiodisponibilitéfaibleethautementvariable.Vulesprocessusàhautdébitdesélectiondesnouvellesmoléculesbio-actives,l'administrationdecesAPIpeusolublesdevientunréeldéfipourl'industriepharmaceutique.Envuedemodifierlespropriétésde ces actifs (distribution de taille, cinétique de dissolution, mouillabilité ...), nous nous intéressons à leur re-cristallisation par effet anti-solvant. L'anti-solvant utilisé est l'eau. L'exemple présenté concerne une nouvelle molécule active antirétrovirale. Cette molécule sous forme solide présente une biodisponibilité limitée à cause de sa faible solubilité en phase aqueuse, sa mauvaise mouillabilitéetsafaiblevitessededissolution.Afind'améliorersabiodisponibilité,lamoléculeaétérecristallisée.Lesolvantchoisi est l'éthanol. Un mélange double jet avec pré-mélangeur (canaux de 1 à 3 mm) a été choisi pour réaliser la cristallisation. Desadditifsontétéutilisésafindemodifierlespropriétésdedissolutiondescristaux,etd'optimiserlesparamètresdeformulationetdecristallisation.Lesmicrocristauxproduitsprésententdesprofilsdedissolutionsignificativementplusrapidesquelescris-taux initiaux (Figure 12).Cettemodificationestattribuableàlamodificationdelatailledescristauxmaisaussiàl’améliorationdumouillageenraisondesinteractionsspécifiquesentrelasurfacedescristauxetlesadditifs.

Lien Propriétés produits/procédéDans nos différentes études, nous tentons d’établir des liens entre les propriétés des produits synthétisés et les paramètres opéra-toires du procédé utilisé. L’étude expérimentale de la précipitation du silicate de magnésium amorphe assistée par ultrason a été menée. Concernant la morphologie du solide, deux niveaux d’agglomération sont systématiquement observés. La structure poreuse du solide semble dépendre des paramètres du procédé et, même, de l’association de ces paramètres. Des corrélations ont également pu être établies entre cette structure poreuse, le comportement du solide en dispersion dans un polymère et les résultats de l’analyse de surface des solides réalisée par CGI. L’analyse de surface par CGI a montré que la composante dispersive de l’énergie de surface des silicates de magnésium amorphes, mesurée avec des sondes alcanes linéaires, présente des valeurs relativement élevées (~120 mJ/m2),comparablesdanscertainscasàcelledutalcnaturel(~180mJ/m2). L’agglomération multi-échelles serait responsable de ces valeurs élevées. Cette agglomération serait aussi à l’origine d’effets d’exclusion de taille mis en évidence par l’injection de sondes alcanes cycliques. Les essais de dispersion de certains solides dans une matrice polymère hydrocabonée, de type poly-propylène,ontconfirmélestendancespréditesparl’analyseparCGI.Lechoixdessondesalcaness’estdoncrévélépertinentpour estimer les interactions solide-polypropylène. L’analyse des solides par CGI est donc un bon outil prédictif des interactions charge-polymère.CetteétudeaétéréaliséedanslecadreduprojetNANOTALC(ANR-09-MAPR-0017).Une deuxième étude sur le mannitol a démarré avec pour objectif la caractérisation des transformations polymorphiques de sur-faceparCGIenfonctiondesparamètresopératoiresduprocédé(cristallisationensolution,cristallisationenfluidesupercritiqueet broyage).

Étude à l’échelle d’une goutte ou d’une bulleLa conception de nouveaux procédés nécessite des essais et des caractérisations qui présentent certains inconvénients, comme les coûts élevés d’implémentation, la forte consommation de matière et d’énergie et la longueur des temps d’essais et de traitement. Envisageantcesdifficultés,l’utilisationdemicroréacteursgrâceàlaréductiond’échelleetdoncaussiàlamodificationdestempscaractéristiques des phénomènes, permet de surmonter en partie ces inconvénients. Un montage expérimental a été développé en vuedel’étuded’écoulementsdiphasiquessouspression(P<500bars)enmicro-capillaires(250µmou536µm).Lesobjectifsprincipaux sont la mesure de propriétés et l’étude de la génération de particules sous pression. Les conditions opératoires per-mettent d’agir sur la taille, la forme et la composition des gouttes (Figure 13).

Figure 12 : Profil de dissolution du solide initial et du solide recristallisé en présence d'additifs : chitosane, Poloxamer 407 (P407), (37°C, 0.1M HCl, 75 tours/min)

Figure 13 : Train de gouttes(diamètre intérieur de capillaire 536 µm, Système Eau - CO2, Eau : 1 mL/min – CO2 : 0,01 mL/min, T = 35 °C, P = 85 bars).

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Différentesexpériencesportantsur l’influencedesultrasonssur lacristallisation/précipitationdeproduitsminérauxouorga-niquesontmontréleureffetsurletempsd’induction,lalargeurdezonemétastable,latailleetlefacièsdescristauxformés.Envue d’élucider le mécanisme d’actions des ultrasons sur la cristallisation de la glace en se plaçant en condition de bulle unique de cavitation,unecellulecarréedelévitationenverreaétéconçue(SONONUCLICEANR-09-BLAN-0040-02).Danscettecellule,uneondedepressionacoustiqueestimposéeparunpiézoélectriquecolléàlabasedelacellule.Unmicrophoneestcollésuruneface latérale. La réponse de ce capteur est liée à la dynamique de la bulle. Lorsque un corps étranger apparaît ou s’approche de la bulle, il perturbe et affecte la périodicité de la bulle. Cette perturbation nous permettra de détecter la formation des cristaux (Figure 14).

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Programme de recherche « Mélange de Poudres » Chercheurs permanents : H.Berthiaux,J.L.Dirion,C.GatumelDoctorants et Post-doctorants :C.Mayer,X.Zhao

Ceprogrammederechercheétudielesprocédésdemélangedesmilieuxpulvérulentsetgranulairesdepuisunequinzained’an-nées. A partir des outils classiques de Génie des Procédés autour desquels il s’articule, il contribue à relever les trois principaux défisindustrielsactuels:unemeilleurecaractérisationdel’homogénéitéetdelaségrégationdesmélanges;l’optimisationdesprocédés continus ; l’étude des nouveaux mélanges et des nouveaux mélangeurs.

Homogénéité et ségrégabilité des mélangesNous nous penchons sur le développement, tant métrologique que méthodologique, de moyens de mesure de l’homogénéité des mélanges de poudres. Un effort est porté sur l’acquisition en ligne (analyse d’images, capacitance) et le traitement des données recueilliesenvuedequantifierl’efficacitéd’unprocédédemélangeetd’optimisersonfonctionnement.Uneméthoded’analysed’images a ainsi été développée pour être adaptée en sortie d’un mélangeur continu, permettant de prendre en compte toutes les particules dans le calcul en temps réel de l’homogénéité.

Procédé de mélange en continuL’étudedesprocédésdemélangeencontinuestunedenospréoccupationsdepuis10ansetconstitueunpointquinousidentifieclairement au plan international. Les recherches concernent aujourd’hui le contrôle-commande de procédé en collaboration avec le LGC. Il s’agit de rassembler les connaissances acquises sur la modélisation de l’écoulement dans un pilote, la mesure en ligne de l’homogénéité de mélange par analyse d’images, la traduction de cette homogénéité en termes d’agitation, puis de variables opératoires … pour les agréger à de nouvelles connaissances sur le contrôle d’un procédé. Nous avons ainsi obtenu des avancées notoires sur le fonctionnement transitoire du mélangeur : démarrage, arrêt, perturbations fortes des conditions d’opération. Un modèle markovien hautement prédictif du comportement dynamique a été construit. Il sert de base dans l’étude, pour l’instant essentiellement théorique, de la commande du procédé.

Nouveaux mélanges – nouveaux mélangeursAujourd’hui, il est nécessaire de concevoir, d’étudier, de dimensionner et d’extrapoler de nouveaux mélangeurs pour réaliser les mélanges«deplusenplustechnologiques»issusdelaformulation.C’estdanscecadrequeseplacenotreétudeduchangementd’échelleenmélangeurTurbula(ANRMASCoTe)pourtroistaillesdecuve.Lespoudresétudiéessontdesmélangesdegraphiteet de résine époxy rentrant dans la composition des plaques bipolaires pour PAC. En se basant sur les caractéristiques cinéma-tiques d’un point situé en fond de cuve et des essais réalisés dans des conditions identiques d’accélération maximale de ce point, nous obtenons des homogénéités de mélange très proches. Ceci est encourageant, aussi bien du point de vue de la faisabilité industrielledumélangequesurladéfinitiondescritèresdechangementd’échellebaséssurunesimilitudedynamique (figure 15).

Figure 14 : Fonction d’autocorrélation et perturbation de la bulle unique de cavitation

Figure 15 : (a) Evolution temporelle de l’accélération subie par un point situé en fond de cuve du mélangeur Turbula ;

(a) (b)

(b) correspondance des vitesses pour trois tailles de mélangeur selon un critère de similarité dynamique.

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Programme de recherche « Formulation et Mise en Forme de Milieux fondus»Chercheurs permanents :M.Baron,J.Fages,J.J.Letourneau,M.I.Ré,E.Rodier, M. SauceauDoctorants et Post-doctorants :C.Flandinette,N.Hijazi,S.ReginaPereiraCamelo

Ce programme de recherche s’intéresse à la formulation et la formulation et la mise en forme de milieux fondus avec ou sans CO2 supercritique.

Développementdeprocédéspropresvial’utilisationdeCO2 supercritiqueDeux exemples de procédé sont présentés, l’un conduisant à la formation de mousse de polymères nanochargés et l’autre à l’obtention de composites particules organiques/biopolymère.

L’extrusion peut être envisagée pour la formulation galénique car elle présente plusieurs avantages : procédé continu, sans sol-vant, dosages relativement élevés et haut degré de dispersion du principe actif dans une matrice polymère. Cependant, la tem-pératureopératoireestunevariablecritique:elledoitêtresuffisammentélevéepourpermettrelafusiondupolymère,d’oùunrisquededégradationdelamoléculeactiveoulanécessitéd’ajouterunplastifiantaupolymère.Enfin,onnepeutpascontrôlerlaporosité de la matrice polymère sans ajout d’un agent de nucléation. Le procédé développé par le laboratoire remédie à ces inconvénients en combinant la technologie classique d’extrusion et la technologiedesfluidessupercritiques.Ceprocédépermetdefabriquerdescompositesdemoussesdepolymèresnanochargéesvial’extrusionassistéeparfluidesupercritique.Des essais ont été réalisés avec différents principes actifs (kétoprofène, prednisolone, spironolactone) dans une matrice poly-mère pharmaceutique, Eudragit E100, (Figure 16).L’influencedel’ajoutd’amidondanslaformulationaégalementétéétudiée.Des mousses à porosité contrôlée ont ainsi été fabriquées à des températures opératoires abaissées. Ces mousses ont montré une dispersion des principes actifs à un niveau moléculaire et une vitesse de dissolution accélérée. Ce projet est réalisé avec la participationdel’ENIGabèsenTunisieetencollaborationavecl’universitédeBudapestenHongriedanslecadred’unprojetEgide – Balaton.

Dans le cadre d’une thèse en collaboration avec l’école des Mines d’Alès, nous travaillons sur l’obtention de composites de par-ticules de chitosane dispersées dans une matrice de biopolymère. Cette thèse s’intègre dans les projets du groupe NanoMines et bénéficieàcetitred’unaccompagnementfinancier.L’élaboration d’assemblages de biopolymères nanostructurés constitue une voie de recherche innovante visant à produire des matériaux à propriétés fonctionnelles originales et performantes. À l’heure actuelle, la majorité des travaux portent sur l’élabora-tion de nanocomposites constitués de nanocharges d’origines minérales (donc non renouvelables) incorporées dans une matrice biopolymère ou sur la nanostructuration de gels de polysaccharides. Cependant, peu de travaux portent sur la synthèse et l’incor-poration de charges de biopolymères dans une matrice biopolymère.

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Durant ce projet de recherche, nous nous intéressons à deux enjeux principaux : • Lasynthèsedenanoparticulesdebiopolymèresenutilisantautantquepossiblelesfluidessupercritiques(FSC),solvantsdits«verts»,enbatchouencontinu.Desdispersionsontétéobtenuesvialeprincipesuivant:onco-injectedansunauto-clave une solution de chitosane préalablement dissous dans une solution aqueuse d’acide acétique à laquelle on a ajouté del’éthanoletduCO2 supercritique jouant le rôle d’antisolvant. Les particules ainsi formées sont récupérées dans une solutionaqueusedeKOHinitialementbasiquedefaçonàneutraliserlecaractèreacideenvironnant.Lesdispersionsainsirécupéréessontlavéesàl’eau,filtréesetséchéesparlyophilisation(Figure 17).

• L’élaboration d’assemblages de biopolymères nanostructurés par extrusion et par voie solvant.

Figure 16 : Diffractogramme RX de mousses d’Eudragit E100-kétoprofène (5%) : kétoprofène pur (haut), mélange physique (milieu), extrudat E100-kétoprofène (bas)

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L’étape de mise en place expérimentale a débuté (Figure 18).CetteétudeestmenéeencollaborationavecleCIRIMAT,Toulouse(équipe«Phosphates,Pharmacotechnie,Biomatériaux»).

Une deuxième étude concernant la formulation d’une dispersion solide principe actif-polymère en vue d’améliorer la vitesse de dissolutionacommencéenfind’annéeencollaborationavecunlaboratoirepharmaceutique.Lacomplémentaritéd’équipementslocalisésauseindulaboratoireRAPSODEEetdelaplateformeGALAseramiseàprofit.

Formulation de molécules actives en vue d’un contrôle de la biodisponibilité.Deux nouvelles thématiques, le prilling et l’extrusion hot melt ont débuté en 2012 et sont développées via une collaboration entre lelaboratoireRAPSODEEetlaplateformetechnologiqueGALA.Le procédé de prilling permet de former de telles particules à partir d’une phase liquide (un milieu fondu, une solution ou une sus-pension). La formulation liquide est divisée en gouttes de taille calibrée (principe de la formation d’un jet laminaire et application d’unevibrationàunefréquenceprécise)quisontensuitestabiliséesousolidifiéesparunbaindegélificationouparrefroidisse-ment contrôlé. L’objectif est de développer des particules de type noyau-membrane avec une distribution granulométrique étroite. Ons’intéresseàlamembraneformée(composition,résistancemécanique,vitessededissolution)pourconstituerdesparticulesde type “réservoirs” contenant de nanoparticules qui doivent être libérées dans un environnement colique.

Figure 17 : Particules de chitosane synthétisées par effet anti-solvant d’une solution éthanol/CO2 supercritique.

Figure 18 : Schéma du procédé de génération de particules noyau-membrane par "prilling"(équipement utilisé : Spheromiseur M, Brace GmbH, Plateforme GALA)

 

Particule de type noyau-membrane

   Noyau

incompressiblecontenant une

molécule active

Formation des goutellettes(resónance du jet)

Génération du solide

refroidissement gélificationréaction chimique

Constitution de la membrane:- composition- forme- fonctionnalité - épaisseur- porosité

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Programmederecherche«Granulation,MécaniquedesPoudres&PropriétésStructurelles»Chercheurs permanents :A.DeRyck,O.Louisnard,A.Michrafy,D.OulahnaDoctorants et Post-doctorants : G. Lefebvre

Lesétudesdeceprogrammederecherches’intéressentauxmodificationsmécaniquesetstructurellesdespoudresdurantlesprocédés de mise en forme par granulation humide classique ou par moussage, granulation sèche, compression et écoulement en transport. Les projets de recherche menés dans ce domaine de formulation granulaire et de mise en forme des poudres ont commeobjectifd’établirdesliensentrelespropriétésrequises«fonctionsd’usage»etlesparamètresdesprocédéspermettantune structuration granulaire souhaitée. Les outils développés combinent des approches expérimentales, analytiques et des outils demodélisationsbaséessurlesélémentsfinis(FEM)etlesélémentsdiscrets(DEM).

Granulation humide en phase Mousse (Foam Granulation) Lavoixaqueused’agglomérationdespoudreshydrophileset/ougélifiantesposeactuellementdesdifficultésdemiseenformeengranulationetgénéralementletraitementsefaitavecdesliantsàbased’alcool.Ons’intéressedansceprogrammeàunnouveauprocédédemiseenformepargranulationensubstituantleliquideparunephasemousseaqueuse.Lanatureetl’identificationdes mécanismes locaux d’agglomération et de croissance dans cette technique ne sont pas globalement établies à ce jour. Nos premiers travaux sont concluants et nous avons mis en place un générateur de mousse de laboratoire par bullage (Figure 19) sachantqu’ongénèreaussilamousseparagitationmécaniqueoucouplage«mécanique-bullage).Desconceptsd’interactionsmousse-grains au niveau local et des concepts au niveau du procédé d’agglomération et de mise en forme granulaire sont mis enœuvre.En2012,unprogrammespécifique(Post-doctoral)surlagénérationdegranulesparadditiondemoussesaétémenéavecunindustrieldespécialité,etayantbénéficiéd’aidedelarégionMidi-Pyrénées.Nousprévoyonsen2013-2014destravauxspécifiquessurlesaspectsfondamentaux«mousses-grains»etd’élargirl’étudeàdesstructuresgranulairescomplexes.

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Granulation sèche : Modélisation de l’effet de l’air dans les poudres en phase de compactage à rouleauxL’écoulement et la mise en forme des solides divisés par des procédés industriels comme la compression, la granulation sèche ou encorelebroyageprésententdesverrousscientifiquesettechnologiquesliésd’unepartàleurcaractèreporeux,auxpropriétésmécaniques du solide et au design des appareillages. L’un des problèmes communs à tous ces procédés est lié à l’air emprisonné danslespoudresfinespendantlacompressionetsonéliminationpartielleàtraverslesystèmed’alimentation.Danscetteactivitéderecherche,uneapprochecollaborativeentrelacaractérisationdepropriétésetlamodélisationnumériqueparélémentsfinisest élaborée pour mieux comprendre les phénomènes et apporter quelques réponses pertinentes au niveau du procédé et des propriétés des produits.Dans lecadred’une thèse (doctorantCIFRELafargePonts&Chaussées),nousavonsdéveloppéunemodélisationsolide-gazcouplés,permettantdecalculerlespressionsdanslesolideetdanslegazauseindelamatriceporeusependantleprocédédecompression à rouleaux (Figures 20 et 21).

Figure 19 : Générateur de mousse par bullage ou par action mécanique(mousseur mis au point et conçu au laboratoire)

 

Figure 20 : Gradient de pression adimensionnel (DPG) en fonction de la vitesse du rouleu : zones de stabilité (poudre de bentonite)

Figure 21 : Répartition de la pression de l'air. Effets de la fragmentation de la poudre (calcaire)

   

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Ecoulement de poudres cohésives dans un canal : pente minimale.Faisant suite aux travaux sur les épaisseurs des écoulements en canal incliné de poudres non cohésives, nous étudions le cas des poudres cohésives pour lequel il existe un angle minimal de mise en écoulement qui dépend de la cohésion c de la poudre. La (Figure 22) représente la pente minimale qmin en fonction du ratio de longueurs l/a. Les résultats sont présentés pour une poudre ayant un angle de friction interne de 20, 30, 40, 50 et 60°, en traits pleins pour le cas où les bords du canal sont rugueux ; en pointillés pour le cas de bords lisses avec un angle de friction à la paroi de 20°. Ces travaux sont menés en collaboration avec the SchoolofMaterialSciencesandEngineering,UNSW,enAustralie.

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Programme de recherche « Transformations des poudres par actions mécaniques » Chercheurs permanents:M.Baron,R.Calvet,A.Chamayou,L. Galet,O.LecoqDoctorants et Post-doctorants : T. Benkacem, L. Carlier, F. Cavailles, C. Gendre, I. Murrieta, A.Sato,P.F.MarquesdeOliveira.

Ce programme de recherche s’intéresse principalement à la génération de particules à propriétés d’usage contrôlées par applica-tions de forces mécaniques diverses. Peuvent être citées, par exemple, les opérations de broyage, d’enrobage à sec et de méca-nochimie.Cesprocédés, limitant l’usagedesolvantsorganiques,relèventsouventdeladénomination«procédésverts».Enparallèle de cette composante principale du programme, est développée une activité orientée vers l’étude des propriétés de surface des poudres et particules.

Génération de particules composites par enrobage à sec. La compréhension des mécanismes mis en jeu dans ce procédé reste un enjeu majeur en vue de contrôler les propriétés d’usage de la poudre obtenue. Lors d’un travail réalisé en partenariat entre Mines-Albi, Mines-Saint-Etienne et l’Université du Tohoku (Japon),unprocédéd’enrobageàsecparmélangeuràhautcisaillementCyclomixHOSOKAWAaétédéveloppé.L’étudenumé-rique et expérimentale de l’enrobage a été réalisée. A cette occasion un Cyclomix équipé d’une cuve transparente a été utilisé (Figure 23 a)etlemouvementdesparticulesaétéétudiéparcamérarapideetPIV,ParticuleImageVelocimetry.Lasimulationdes mouvements de particules dans le mélangeur par DEM, Discrete Element Method, (Figure 23 b), a permis d’obtenir des informations sur la position, la vitesse des particules, et d’autres paramètres énergétiques, ainsi qu’une estimation du degré de mélangeàtoutinstant.Leschampsdevitesseréelleounumériqueliésauxmouvementsdeparticules,analysésparPIV,sontana-logues (Figure 23c).Unmodèledecinétiqueaétéproposémettantenévidenceuneconstantequitraduitl’efficacitéd’enrobage.Cette constante peut être estimée par simulation DEM à partir des paramètres opératoires.Cetravailaétécofinancéparl’ANR(CarnotMines2008).

Ce travail se poursuit dans le cadre du projet européen PowTech ITN et a pour objectifs de développer des techniques de carac-térisationdel’enrobageenvoiesèchepourquantifierletauxderecouvrement(parméthodesoptiques)etpourévaluerunetenuemécanique des particules invitées sur les particules hôtes (par des tests dédiés).

   

Figure 22 : Pente minimale en fonction du ratio longueur l/a. l = c/ρg où ρ est la masse volumique apparente de la poudre,g l'accélération de la gravité et a la demi-largeur du canal, c cohésion de la poudre.

   Figure 23 (d'après Sato et al., Powder Technol et Chem. Eng.Sci.)

a) Cyclomix équipé d'un réacteur transparent b) Simulation du mouvement c) Exemple de corrélation entre l'observationpour étude par caméra rapide et PIV des particules par DEM expérimentale et l'approche par simulation DEM

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Surface des poudres : caractérisation, réactivité sous contrainte, relation avec le procédé.L’étude des propriétés de surface des poudres et particules a été développée depuis quelques années en appui du développement de procédés de génération de particules, à travers le développement de méthodes de caractérisation de poudre, d’étude des interac-tionsetdesmodificationsdesurfacesàlasuiteàdescontraintestantmécaniques,thermiquesouhydriques.Cetteproblématiques’estenparticulierdéveloppéedanslecadred’unprojetANRREACTIVEPOWDER2008-2012,programmeALIA,impliquantcinq autres laboratoires académiquespartenairesduprojet.Ceprojet, orientépourRAPSODEEvers la caractérisationde laforme et de la surface de poudres d’intérêt industrielles (laitières et céréalières) s’est principalement intéressé aux relations entre propriétés et réactivité des particules. Les travaux réalisés en collaboration avec le Laboratoire d’Ingénierie des Biomolécules (LIBIO,Nancy)avaientpourobjectifdedévelopperdenouvellestechniquesetprotocolesdecaractérisationdelaformeetdelasurfacedesparticulesdepoudresalimentaires.Lefilconducteurdecetravailestuneapprochemulti-échellemettantenjeudifférentes techniques d’analyse et de caractérisation. A l’échelle atomique, des techniques pour caractériser la surface et le cœur desparticulesparEDXontétédéveloppées(permettantdesonderlaparticuleà1µmdeprofondeur).L’adaptationdel’EDXcoupléàl’XPS(5nmdeprofondeur)permetderemonteràdesvaleursdecompositiondesurface(lactose,lipides,protéines)àpartir des pourcentages atomiques (Figure 24).Al’échellemoléculaire,lesgradientsdecompositionparcouplagedel’EDXetl’XPSainsiquelesdifférentesfractionsdematièregrasse(matièregrasselibre,encapsuléeettotale)ontétéétudiés.Enparal-lèle, un protocole de caractérisation a permis d’évaluer les propriétés de forme à l’aide d’un granumorpholomètre. La technique dechromatographiegazeuseinverseaétéutiliséeetapermisdecaractériserlasurfacedeparticulesdesemouledeblé,etd’endéterminer des valeurs de composantes d'énergie de surface.

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Figure 24 : Gradients de composition proposés pour des particules de lait écrémé et entier(d'après Murrieta-Pazos et al., FoodHydrocolloids 26, 2012)

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RÉSULTATS SCIENTIFIQUES

Articles de périodiques (revues internationales)

AMMARCHA Chawki, GATUMEL Cendrine, DIRION Jean-Louis, CABASSUD Michel, MIZONOV Vadim E., BERTHIAUX HenriPredicting bulk powder flow dynamics in a continuous mixer operating in transitory regimesADVANCED POWDER TECHNOLOGY, vol.23, n° 6, p.787-800, 2012

FISHER Elizabeth Mills, DUPONT Capucine, DAR-VELL L.I., COMMANDRE Jean-Michel, SADDAWI A., JONES J.M., GRATEAU Maguelone, NOCQUET Timo-thée, SALVADOR SylvainCombustion and gasification characteristics of chars from raw and torrefied biomassBIORESOURCE TECHNOLOGY, vol.119, p.157-165, 2012

ANDRE Christophe, DEMEYRE Jean-François, GATU-MEL Cendrine, BERTHIAUX Henri, DELAPLACE GuillaumeDimensional analysis of a planetary mixer for homogenizing of free flowing powders : mixing time and power consump-tionCHEMICAL ENGINEERING JOURNAL, vol.198-199, p.371-378, 2012

PHAM MINH Doan, SEBEI Haroun, NZIHOU Ange, SHARROCK PatrickApatitic calcium phosphates : synthesis, characterization and reactivity in the removal of lead (II) from aqueous solu-tionCHEMICAL ENGINEERING JOURNAL, vol.198-199, p.180-190, 2012

HARZALI Hassen, BAILLON Fabien, LOUISNARD Olivier, ESPITALIER Fabienne, MGAIDI ArbiSono-crystallization of ZnSO4.7H20 with variation of solu-tion heights CHEMICAL ENGINEERING JOURNAL, vol.195-196, p.332-338, 2012

BOUDRICHE Lilya, CALVET Rachel, HAMDI Boua-lem, BALARD HenriSurface properties evolution of attapulgite by IGC analysis as a function of thermal treatmentCOLLOIDS AND SURFACES. A, PHYSICOCHEMICAL AND ENGINEERING ASPECTS, vol.399, p.1-10, 2012

POITOU Damien, AMAYA Jorge, EL HAFI Mouna, CUENOT BénédicteAnalysis of the interaction between turbulent combustion and thermal radiation using unsteady coupled LES/DOM simulationsCOMBUSTION AND FLAME, vol.159, n° 4, p.1605-1618, 2012

NZIHOU Ange, FLAMANT Gilles, STANMORE Brian RSynthetic fuels from biomass using concentrated solar ener-gy - A reviewENERGY, vol.42, n° 1, p.121-131, 2012

SENNOUNE Mohamed, SALVADOR Sylvain, QUIN-TARD MichelToward the control of the smoldering front in the reaction - trailing mode in oil shale semicoke porous mediaENERGY & FUELS, vol.26, n° 6, p.3357-3367, 2012

SENNOUNE Mohamed, SALVADOR Sylvain, DE-BENEST GeraldImpact of a CO2-enriched gas on the decarbonation of CaC03 and the oxidation of carbon in the smoldering pro-cess of oil shale semicokeENERGY & FUELS, vol.26, n° 1, p.391-399, 2012

NGANYA Thomas, LADEVIE Bruno, KEMAJOU Alexis, MBA LéopoldElaboration of a bioclimatic house in the humid tropical region : case of the town of Douala-CameroonENERGY AND BUILDINGS, vol.54, p.105-110, 2012

GENDRE Claire, GENTY Muriel, DA SILVA Julio César, TFAYLI Ali, BOIRET Mathieu, LECOQ Olivier, BARON Michel, CHAMINADE Pierre, PEAN Jean ManuelComprehensive study of dynamic curing effect on tablet coa-ting structureEUROPEAN JOURNAL OF PHARMACEUTICS AND BIOPHARMACEUTICS, vol.81, n° 3, p.657-665, 2012

MADIOULI Jamel, SGHAIER Jalila, LECOMTE Di-dier, SAMMOUDA HabibDetermination of porosity change from shrinkage curves during drying of food materialFOOD AND BIOPRODUCTS PROCESSING, vol.90, n° 1, p.43-51, 2012

MURRIETA-PAZOS Ingrid, GAIANI Claire, GALET Laurence, SCHER JoëlComposition gradient from surface to core in dairy powders : agglomeration effect FOOD HYDROCOLLOIDS, vol.26, n° 1, p.149-158, 2012

SIMON Valérie, MOREAU Lucile, ROMDHANA Med-Hedi, SABLAYROLLES Caroline, MONTREJAUD-VI-GNOLES Mireille, LECOMTE DidierEmissions of polycyclic aromatic hydrocarbon particulates from combustion of different fuelsFRESENIUS ENVIRONMENTAL BULLETIN, vol.21, n° 4A, p.946-955, 2012

SEPTIEN Santiago, VALIN Sylvie, DUPONT Capucine, PEYROT Marine, SALVADOR SylvainEffect of particle size and temperature on woody biomass fast pyrolysis at high temperature (1000-1400°C)FUEL, vol.97, p.202-210, 2012

FADAEI Hossein, SENNOUNE Mohamed, SALVADOR Sylvain, LAPENE Alexandre, DEBENEST GeraldModelling of non-consolidated oil shale semi-coke forward combustion : influence of carbon and calcium carbonate contentsFUEL, vol.95, p.197-205, 2012

CHHITI Younes, SALVADOR Sylvain, COMMANDRE Jean-Michel, BROUST FrançoisThermal decomposition of bio-oil : focus on the products yields under different pyrolysis conditionsFUEL, vol.102, p.274-281, 2012

TEIXEIRA Gabriel, VAN DE STEENE Laurent, MAR-TINE., GELIX Franck, SALVADOR SylvainGasification of char from wood pellets and from wood chips : textural properties and thermochemical conversion along a continuous fixed bedFUEL, vol.102, p.514-524, 2012

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RÉSULTATS SCIENTIFIQUES

ZANONI Marco A.B., MASSARD Henrique, MARTINS Marcio F., SALVADOR SylvainApplication of inverse problem and thermogravimetry to determine the kinetics of oil shale pyrolysisHIGH TEMPERATURES-HIGH PRESSURES, vol.41, n° 3, p.197-213, 2012

RAII Mohamed, ESCUDERO SANZ Javier, NZIHOU AngeRheological behavior of gypsum, plaster, and hydroxyapatite gel blendsINDUSTRIAL AND ENGINEERING CHEMISTRY RE-SEARCH, vol.51, n° 34, p.11163-11169, 2012

KLINGHOFFER Naomi, CASTALDI Marco J., NZIHOU AngeCatalyst properties and catalytic performance of char from biomass gasificationINDUSTRIAL AND ENGINEERING CHEMISTRY RE-SEARCH, vol.51, n° 40, p.13113-13123, 2012

RAMAROSON Jocelyn, DIA Moussa, DIRION Jean-Louis, NZIHOU AngeThermal treatment of dredged sediment in a rotary kiln : investigation of structural changesINDUSTRIAL AND ENGINEERING CHEMISTRY RE-SEARCH, vol.51, n° 21, p. 7146-7152, 2012

PHAM MINH Doan, RAMAROSON Jocelyn, NZIHOU Ange, SHARROCK PatrickOne-step synthesis of sodium trimetaphosphate (Na3P3O9) from sodium chloride and orthophosphoric acidINDUSTRIAL AND ENGINEERING CHEMISTRY RE-SEARCH, vol.51, n° 10, p.3851-3854, 2012

LYCZKO Nathalie, NZIHOU Ange, SHARROCK Pa-trick, GERMEAU Alain, TOUSSAINT ClaudiaCharacterization of LiFePO4/C cathode for lithium ion bat-teriesINDUSTRIAL AND ENGINEERING CHEMISTRY RE-SEARCH, vol.51, n° 1, p.292-300, 2012

ORLANDE Helcio R.B., COLACO Marcelo J., DU-LIKRAVICH George S., VIANNA Flavio L.V., BETEN-CURTE DA SILVA Wellington, MASSARD Henrique, FUDYM OlivierState estimation problems in heat transferINTERNATIONAL JOURNAL FOR UNCERTAINTY QUANTIFICATION, vol.2, n° 3, p.239-258, 2012

WEI Xiang, BAOPING Han, DONG Zhou, NZIHOU AngePhysicochemical properties and heavy metals leachability of fly ash from coal-fired power plantINTERNATIONAL JOURNAL OF MINING SCIENCE AND TECHNOLOGY, vol.22, n° 3, p.405-409, 2012

KRIBI Souhila, RAMAROSON Jocelyn, NZIHOU Ange, SHARROCK Patrick, DEPELSENAIRE GuyLaboratory scale study of an industrial phosphate and ther-mal treatment for polluted dredged sedimentsINTERNATIONAL JOURNAL OF SEDIMENT RE-SEARCH, vol.27, n° 4, p.538-546, 2012

BATTAGLIA Jean-Luc, SCHICK Vincent, ROSSIGNOL Clément, FUDYM Olivier, ORLANDE Helcio R.B., NOBREGA Pedro Henrique A.Global estimation of thermal parameters from a picoseconds thermoreflectometry experimentINTERNATIONAL JOURNAL OF THERMAL SCIENCES, vol.57, p.17-24, 2012

MASSARD Henrique, ORLANDE Helcio R.B., FUDYM OlivierEstimation of position-dependent transient heat source with the Kalman filterINVERSE PROBLEMS IN SCIENCE AND ENGINEE-RING, vol.20, n° 7, p.1079-1099, 2012

GENGEMBRE Edouard, LADEVIE Bruno, FUDYM Olivier, THUILLIER AntoineA Kriging constrained efficient global optimization approach applied to low-energy building design problemsINVERSE PROBLEMS IN SCIENCE AND ENGINEE-RING, vol.20, n° 7, p.1101-1114, 2012

CALVET Rachel, DEL CONFETTO Sylvie, BALARD Henri, BRENDLE Eric, DONNET Jean-BaptisteStudy of the interaction polybutadiene/fillers using inverse gas chromatographyJOURNAL OF CHROMATOGRAPHY A, vol.1253, p.164-170, 2012

VICOSA Alessandra, LETOURNEAU Jean-Jacques, ESPITALIER Fabienne, RE Maria InesAn innovative antisolvent precipitation process as a promi-sing technique to prepare ultrafine rifampicin particles JOURNAL OF CRYSTAL GROWTH, vol.342, n° 1, p.80-87, 2012

MARQUIS Damien M., PAVAGEAU Michel, GUILLAUME EricMulti-scale simulations of fire growth on a sandwich compo-site structureJOURNAL OF FIRE SCIENCES, vol.31, n° 1, p.3-34, 2012

MURRIETA-PAZOS Ingrid, GAIANI Claire, GALET Laurence, CALVET Rachel, CUQ Bernard, SCHER JoëlFood powders : surface and form characterization revisitedJOURNAL OF FOOD ENGINEERING, vol.112, n° 1-2, p.1-21, 2012

OULAHNA Driss, HEBRARD Anne, CUQ Bernard, ABECASSIS Joël, FAGES JacquesAgglomeration of durum wheat semolina : thermodynamic approaches for hydration properties measurementsJOURNAL OF FOOD ENGINEERING, vol.109, n° 3, p.619-626, 2012

PONOMAREV Denis, RODIER Elisabeth, SAUCEAU Martial, NIKITINE Clémence, MIZONOV Vadim E., FAGES JacquesModelling non-homogeneous flow and residence time distri-bution in a single-screw extruder by means of markov chainsJOURNAL OF MATHEMATICAL CHEMISTRY, vol.50, n° 8, p.2141-2154, 2012

VACCARI Carolina Bortolatti, CERIZE Natália Neto Pereira, MORAIS Paulo César, RE Maria Ines, TEDES-CO Antonio ClaudioBiocompatible magnetic microspheres for use in PDT and hyperthermiaJOURNAL OF NANOSCIENCE AND NANOTECHNO-LOGY, vol.12, n° 6, p.5111-5116, 2012

PHAM MINH Doan, LYCZKO Nathalie, SEBEI Ha-roun, NZIHOU Ange, SHARROCK PatrickSynthesis of calcium hydroxyapatite from calcium carbonate and different orthophosphate sources : a comparative studyMATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING. B, SOLID-STATE MATERIALS, vol.177, n° 13, p.1080-1089, 2012

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PHAM MINH Doan, RAMAROSON Jocelyn, NZIHOU Ange, SHARROCK Patrick, DEPELSENAIRE GuyA new route for the synthesis of alkali polyphosphate from economical starting materials : preparation and characteri-zation of sodium cyclotriphosphatePHOSPHORUS, SULFUR, AND SILICON AND THE RELATED ELEMENTS, vol.187, n° 1, p.112-120, 2012

PHAM MINH Doan, RAMAROSON Jocelyn, NZIHOU Ange, SHARROCK Patrick, DEPELSENAIRE GuyA new route for the synthesis of alkali polyphosphate from economical starting materials : part II - Influence of reac-tion conditionsPHOSPHORUS, SULFUR, AND SILICON AND THE RE-LATED ELEMENTS, vol.187, n° 10, p.1132-1140, 2012

NAGY Zsombor Kristof, SAUCEAU Martial, NYUL Katalin, RODIER Elisabeth, VAJNA Balazs, MAROSI György , FAGES JacquesUse of supercritical CO2 aided and conventional melt extru-sion for enhancing the dissolution rate of an active pharma-ceutical ingredientPOLYMERS ADVANCED TECHNOLOGIES, vol.23, n° 5, p.909-918, 2012

SATO Akira, SERRIS Eric, GROSSEAU Philippe, THO-MAS Gérard, CHAMAYOU Alain, GALET Laurence, BARON MichelEffect of operating conditions on dry particle coating in a high shear mixerPOWDER TECHNOLOGY, vol.229, p.97-103, 2012

MANDATO Sandra, RONDET Eric, DELAPLACE Guillaume, BARKOUTI Amal, GALET Laurence, AC-CART Philippe, RUIZ Thierry, CUQ BernardLiquids’ atomization with two different nozzles : modeling of the effects of some processing and formulation conditions by dimensional analysisPOWDER TECHNOLOGY, vol.224, p.323-330, 2012

DIEDERICH Paco, MOURET Michel, RYCK Alain de, PONCHON François, ESCADEILLAS GillesThe nature of limestone filler and self-consolidating feasibi-lity - Relationships between physical, chemical and minera-logical properties of fillers and the flow at different states, from powder to cement-based suspensionPOWDER TECHNOLOGY, vol.218, p.90-101, 2012

LOUISNARD OlivierA simple model of ultrasound propagation in a cavitating liquid. Part I : Theory, nonlinear attenuation and traveling wave generationULTRASONICS SONOCHEMISTRY, vol.19, n° 1, p.56-65, 2012

LOUISNARD OlivierA simple model of ultrasound propagation in a cavitating liquid. Part II : Primary Bjerknes force and bubble struc-turesULTRASONICS SONOCHEMISTRY, vol.19, n° 1, p.66-76, 2012

BARON MichelTowards a greener pharmacy by more eco designWASTE AND BIOMASS VALORIZATION, vol.3, n° 4, p.395-407, 2012

LEMLIKCHI Wahiba, SHARROCK Patrick, ME-CHERRI Mohamed-Oimar, FIALLO Marina, NZIHOU AngeTreatment of textile waste waters by hydroxyapatite co-pre-cipitation with adsorbent regeneration and reuseWASTE AND BIOMASS VALORIZATION, vol.3, n° 1, p.75-79, 2012

NZIHOU Ange, THEMELIS Nickolas J, KEMIHA Mo-hammed, BENHAMOU YohanDioxin emissions from municipal solid waste incinerators (MSWIs) in FranceWASTE MANAGEMENT, vol.32, n° 12, p.2273-2277, 2012

Article lié à un congrès (revue internationale)

WU Qian, WEISS Elsa, BARNA Radu, BOUCARD Hélène, BULZA SilviuGlycerol and bioglycerol conversion in supercritical water for hydrogen productionENVIRONMENTAL TECHNOLOGY, vol.33, n° 19, p.2245-2255, 2012SFGP 2011 - 13th SFGP Conference, Lille, FRANCE, No-vember 29th-December 1st, 2011

ROCCIA Jean-Patrick, PIAUD Benjamin, COUSTET Christophe, CALIOT Cyril, GUILLOT Emmanuel, FLAMANT Gilles, LA TORRE Jérémie deSOLFAST, a ray-tracing Monte-Carlo software for solar concentrating facilitiesJOURNAL OF PHYSICS : CONFERENCE SERIES, vol.369, art. 012029 (10 p.), 2012Eurotherm conference No. 95 : computational thermal radia-tion in participating media IV, Nancy, FRANCE, April 18-20, 2012

BAUD Germain, BEZIAN Jean-Jacques, EL HAFI Mouna, OLALDE GabrielRadiative heat transfer modelling in a concentrated solar energy bubbling fluidized bed receiver using the Monte Carlo methodJOURNAL OF PHYSICS : CONFERENCE SERIES, vol.369, art. 012030 (10 p.), 2012Eurotherm conference No. 95 : computational thermal radia-tion in participating media IV, Nancy, FRANCE, April 18-20, 2012

Conférences internationales avec actes

MAYER Claire, GATUMEL Cendrine, BERTHIAUX HenriExperimental investigation of the scale up of turbula mixers on the basis of kinematic and dynamic similaritiesAMERICAN INSTITUTE OF CHEMICAL ENGINEERS, 8 p., 2012, ISBN 978-0-8169-1071-72012 AICHE Spring meeting & 8th Global congress on pro-cess safety, Houston, UNITED STATES, April 1-5, 2012

SATO Akira, CHAMAYOU Alain, GALET Laurence, BARON Michel, SERRIS Eric, GROSSEAU Philippe, THOMAS GérardStudy of dry particle coating in a conical high shear mixer Cyclomix : surface modification - process DEM simulation - experimental PIV validationCZECH SOCIETY OF CHEMICAL ENGINEERING, 11 p., 2012, ISBN 978-80-905035-1-9CHISA 2012 - 20th International congress of chemical and process engineering& PRES 2012 - 15th Conference, Praha, CZECH REPUBLIC, 25-29 August 2012

RÉSULTATS SCIENTIFIQUES

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RAPSODEE - Centre de Recherche d’Albi en Génie des Procédésdes SOlides Divisés de l’Energie et de l’Environnement, CNRS UMR 5302

BARON Michel, CHAMAYOU Alain, CARLIER Leslie, COUARRAZE GuyDibenzophenazines synthesis by a smart green processINTERNATIONAL ASET, p.105.1-105.4, 2012, ISBN 978-0-9867183-6-6ICEPR 2012 - 2nd International Conference on Environmen-tal Pollution and Remediation, Montreal, CANADA, 28-30 August 2012

BOUCARD Hélène, WU Qian, WEISS Elsa, BARNA RaduHydrothermal conversion of black liquor in supercritical waterISSF, 7 p., 2012ISSF 2012 - 10th International Symposium on Supercritical Fluids, San Francisco, USA, May 13-16, 2012

WU Qian, WEISS Elsa, BARNA RaduHydrothermal conversion of glucose. 1. Analysis of the gas, liquid and solid phases generated by multiscale batch pro-cessesISSF, 8 p., 2012ISSF 2012 - 10th International Symposium on Supercritical Fluids, San Francisco, USA, May 13-16, 2012

FAGES Jacques, RODIER Elisabeth, LETOURNEAU Jean-Jacques, SAUCEAU Martial, ALEXANDRATOS Spiro D.Polypropylene grafting in supercritical carbon dioxideISSF, 5 p., 2012ISSF 2012 - 10th International Symposium on Supercritical Fluids, San Francisco, USA, May 13-16, 2012

WU Qian, BOUCARD Hélène, WEISS Elsa, BARNA RaduGlycerol and bioglycerol conversion in supercritical waterISSF, 8 p., 2012ISSF 2012 - 10th International Symposium on Supercritical Fluids, San Francisco, USA, May 13-16, 2012

TRIBOUT Christelle, JAFFE Peter, NZIHOU Ange, HUSSON BernardA percolation test to assess the pollutant potential of monoli-thic materials containing wastesMINES ALBI, vol.5, p.1824-1835, 2012, ISBN 979-10-91526-00-5WasteEng 12 - 4th International Conference on Engineering for Waste and Biomass Valorisation, Porto, PORTUGAL, September 10-13, 2012

WEISS Elsa, DUCOUSSO Marion, GALERA-MARTI-NEZ Marta, NZIHOU AngeCharacterization of chars from regular and supercritical water gasificationMINES ALBI, vol.5, p.1894-1899, 2012, ISBN 979-10-91526-00-5WasteEng 12 - 4th International Conference on Engineering for Waste and Biomass Valorisation, Porto, PORTUGAL, September 10-13, 2012

LEMLIKCHI Wahiba, FIALLO Marina, SHARROCK Patrick, NZIHOU Ange, MECHERRI Mohamed-OimarHydroxylapatite and alizarinsulfonate as a model for depol-lution of textile dyesMINES ALBI, vol.3, p.828-833, 2012, ISBN 979-10-91526-00-5WasteEng 12 - 4th International Conference on Engineering for Waste and Biomass Valorisation, Porto, PORTUGAL, September 10-13, 2012

SEBEI Haroun, LYCZKO Nathalie, PHAM MINH Doan, NZIHOU Ange, SHARROCK PatrickValorization of carbonate waste as hydroxyapatite for heavy metals remediationMINES ALBI, vol.2, p.623-630, 2012, ISBN 979-10-91526-00-5WasteEng 12 - 4th International Conference on Engineering for Waste and Biomass Valorisation, Porto, PORTUGAL, September 10-13, 2012

GALERA-MARTINEZ Marta, WEISS Elsa, PHAM MINH Doan, KLINGHOFFER Naomi, CASTALDI Marco J., NZIHOU AngeEffect of metals on surface properties of chars from thermo-conversionMINES ALBI, vol.2, p.527-532, 2012, ISBN 979-10-91526-00-5WasteEng 12 - 4th International Conference on Engineering for Waste and Biomass Valorisation, Porto, PORTUGAL, September 10-13, 2012

DUCOUSSO Marion, BOUCARD Hélène, WEISS Elsa, BARNA RaduHydrothermal conversion of poplar woodMINES ALBI, vol.2, p.402-407, 2012, ISBN 979-10-91526-00-5WasteEng 12 - 4th International Conference on Engineering for Waste and Biomass Valorisation, Porto, PORTUGAL, September 10-13, 2012

BLANC Marion, ARLABOSSE PatriciaSuperheated steam drying of sewage sludgeMINES ALBI, vol.1, p.353-358, 2012, ISBN 979-10-91526-00-5WasteEng 12 - 4th International Conference on Engineering for Waste and Biomass Valorisation, Porto, PORTUGAL, September 10-13, 2012

DIA Moussa, RAMAROSON Jocelyn, NZIHOU Ange, ZENTAR Rachid, ABRIAK Nor-Edine, DEPELSE-NAIRE Guy, GERMEAU AlainEffects of treatments on the environmental behavior of dre-dged sedimentMINES ALBI, vol.1, p.214-219, 2012, ISBN 979-10-91526-00-5WasteEng 12 - 4th International Conference on Engineering for Waste and Biomass Valorisation, Porto, PORTUGAL, September 10-13, 2012

RAII Mohamed, ESCUDERO SANZ Javier, NZIHOU AngeRheological properties and hydraulic performance of hy-droxyapatite/gypsum/plaster bendsMINES ALBI, vol.1, p.200-207, 2012, ISBN 979-10-91526-00-5WasteEng 12 - 4th International Conference on Engineering for Waste and Biomass Valorisation, Porto, PORTUGAL, September 10-13, 2012

REUGE Nicolas, DIRION Jean-Louis, ARLABOSSE PatriciaDesign of a continuous thermally assisted mechanical dewa-tering process for the energy efficient dehydration of green biomassMINES ALBI, vol.1, p.186-191, 2012, ISBN 979-10-91526-00-5WasteEng 12 - 4th International Conference on Engineering for Waste and Biomass Valorisation, Porto, PORTUGAL, September 10-13, 2012

RÉSULTATS SCIENTIFIQUES

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RYCK Alain de, LOUISNARD OlivierPente minimale pour un écoulement granulaire cohésif dans un canalINSTITUT NATIONAL POLYTECHNIQUE DE TOU-LOUSE, 8 p., 2012STP 2012 - 7ème Colloque Science et Technologie des Poudres, Toulouse, FRANCE, 4-6 juillet 2012

SATO Akira, SERRIS Eric, GROSSEAU Philippe, THOMAS Gérard, CHAMAYOU Alain, GALET Laurence, BARON MichelEffects of coating conditions on mixture propertiesINSTITUT NATIONAL POLYTECHNIQUE DE TOU-LOUSE, 8 p., 2012STP 2012 - 7ème Colloque Science et Technologie des Poudres, Toulouse, FRANCE, 4-6 juillet 2012

MICHRAFY Abderrahim, OULAHNA Driss, LECOQ OlivierAnalyse expérimentale de délaminage de comprimés bi-couchesINSTITUT NATIONAL POLYTECHNIQUE DE TOU-LOUSE, 8 p., 2012STP 2012 - 7ème Colloque Science et Technologie des Poudres, Toulouse, FRANCE, 4-6 juillet 2012

ZHAO Xiaojuan, BERTHIAUX Henri, CABASSUD Michel, DIRION Jean-Louis, GATUMEL Cendrine, AMMARCHA ChawkiSimulation and control of a continuous powder mixing pro-cessINSTITUT NATIONAL POLYTECHNIQUE DE TOU-LOUSE, 8 p., 2012STP 2012 - 7ème Colloque Science et Technologie des Poudres, Toulouse, FRANCE, 4-6 juillet 2012

SATO Akira, CHAMAYOU Alain, GALET Laurence, BARON Michel, SERRIS Eric, GROSSEAU Philippe, THOMAS GérardCharacterization of particle motions. Experiment and simu-lation in a high shear mixerINSTITUT NATIONAL POLYTECHNIQUE DE TOU-LOUSE, 8 p., 2012STP 2012 - 7ème Colloque Science et Technologie des Poudres, Toulouse, FRANCE, 4-6 juillet 2012

LACERDA DE PAIVA Suenia, RESENDE DE AZEVEDO Jacqueline, LETOURNEAU Jean-Jacques, ESPITALIER Fabienne, RE Maria Ines, DEL CONFETTO SylvieCristallisation de molécules hydrophobes par effet antisol-vant : détermination et prédiction des équilibres liquide-so-lideINSTITUT NATIONAL POLYTECHNIQUE DE TOU-LOUSE, 8 p., 2012STP 2012 - 7ème Colloque Science et Technologie des Poudres, Toulouse, FRANCE, 4-6 juillet 2012

MURRIETA-PAZOS Ingrid, PATRY Severine, GALET Laurence, GAIANI Claire, SCHER JoëlComparative study of the evolution of particle structure du-ring water sorption in different size classes of durum wheat semolinaINSTITUT NATIONAL POLYTECHNIQUE DE TOU-LOUSE, 9 p., 2012STP 2012 - 7ème Colloque Science et Technologie des Poudres, Toulouse, FRANCE, 4-6 juillet 2012

CHAPUIS Arnaud, BLIN Joël, MARECHAL François, LECOMTE DidierToward a methodology for sustainable design of Jatropha-based biofuels production and use systems, in Burkina FasoMINES ALBI, vol.1, p.94-100, 2012, ISBN 979-10-91526-00-5WasteEng 12 - 4th International Conference on Engineering for Waste and Biomass Valorisation, Porto, PORTUGAL, September 10-13, 2012

DAUPHIN Myriam, ALBIN Stéphane, EL HAFI Mouna, LE MAOULT Yannick, SCHMIDT FabriceTowards thermal model of automotive lampsQIRT, 10 p., 2012, ISBN 9788890648441QIRT 2012 - 11th International conference on Quantitative InfraRed Thermography, Naples, ITALY, 11-14 June 2012

MASSARD Henrique, ORLANDE Helcio R.B., FUDYM OlivierSome statistical inversion approaches for simultaneous ther-mal diffusivity and heat source mappingQIRT, 10 p., 2012, ISBN 9788890648441QIRT 2012 - 11th International conference on Quantitative InfraRed Thermography, Naples, ITALY, 11-14 June 2012

CHARLOU Christophe, ARLABOSSE Patricia, SAUCEAU MartialCharacterisation of the residence time distribution in a continuous paddle dryerUNIVERSITY OF LEON, 9 p., 2012ECSM 2012 - 3rd Eu-ropean Conference on Sludge Management, Leon, SPAIN, 6-7 September 2012

ARLABOSSE Patricia, BLANC MarionSuperheated steam drying of sewage sludgeUNIVERSITY OF LEON, 7 p., 2012ECSM 2012 - 3rd Eu-ropean Conference on Sludge Management, Leon, SPAIN, 6-7 September 2012

Conférences nationales avec actes

BETENCURTE DA SILVA Wellington, ORLANDE Helcio R.B., COLACO Marcelo J., FUDYM Olivier, EL HAFI Mouna, CUENOT Bénédicte, ROCHOUX MélanieApplication des filtres de particules à l’estimation de la vitesse de propagation d’incendiesEDITIONS SOCIETE FRANCAISE DE THERMIQUE, vol.1, p.66-73, 2012, ISBN 978-2- 905267- 81- 8SFT 2012 - Congrès annuel de la Société Française de Ther-mique, Bordeaux, FRANCE, 29 mai-1er juin 2012

JOURDAN Arnaud, ASENSIO Jacky, BOUTEILLE Bruno, LADEVIE Bruno, BEZIAN Jean-JacquesEtude expérimentale d’un concentrateur solaire intégré au bâtimentEDITIONS SOCIETE FRANCAISE DE THERMIQUE, vol.2, p.902-907, 2012, ISBN 978-2- 905267- 81- 8SFT 2012 - Congrès annuel de la Société Française de Ther-mique, Bordeaux, FRANCE, 29 mai-1er juin 2012

DIETEMANN Marie, CALVET Rachel, DEL CONFETTO Sylvie, ESPITALIER Fabienne, BAILLON Fabien, MROUE Hassan, GREENHILL-HOOPER Mike, DUMAS Angela, LE ROUX ChristopheCaractérisation par chromatographie gazeuse inverse de différents silicates de magnésium synthétiquesINSTITUT NATIONAL POLYTECHNIQUE DE TOU-LOUSE, 8 p., 2012STP 2012 - 7ème Colloque Science et Technologie des Poudres, Toulouse, FRANCE, 4-6 juillet 2012

RAPSODEE - Centre de Recherche d’Albi en Génie des Procédésdes SOlides Divisés de l’Energie et de l’Environnement, CNRS UMR 5302

RÉSULTATS SCIENTIFIQUES

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MACEDO PORTELA DA SILVA Nayane, LETOUR-NEAU Jean-Jacques, ESPITALIER Fabienne, BOYER BrunoMesure de propriétés à partir d’écoulement diphasique sous haute pression en microcapillaireINSTITUT NATIONAL POLYTECHNIQUE DE TOU-LOUSE, 8 p., 2012STP 2012 - 7ème Colloque Science et Technologie des Poudres, Toulouse, FRANCE, 4-6 juillet 2012

RE Maria Ines, DA COSTA NETO B. P., DA MATA A. L. M. L., DA SILVA COSTA B.L., ROSSI-BERGMANN BartiraAn effective and reproducible way of tailoring chitosan microspheres properties for intranasal delivery of drugs and vaccinesINSTITUT NATIONAL POLYTECHNIQUE DE TOU-LOUSE, 8 p., 2012STP 2012 - 7ème Colloque Science et Technologie des Poudres, Toulouse, FRANCE, 4-6 juillet 2012

MACEDO PORTELA DA SILVA Nayane, ESPITALIER Fabienne, NZIHOU Ange, DEL CONFETTO Sylvie, ACCART Philippe, ROLLAND ChristineSynthèse d’hydroxyapatite à partir d’une suspension de car-bonate de calciumINSTITUT NATIONAL POLYTECHNIQUE DE TOU-LOUSE, 8 p., 2012STP 2012 - 7ème Colloque Science et Technologie des Poudres, Toulouse, FRANCE, 4-6 juillet 2012

Livres ou chapitres de livre

CHHITI Younes, SALVADOR SylvainGasification of wood bio-oilINTECH, p.87-106, 2012, ISBN 978-953-51-0818-4

ARLABOSSE Patricia, FERRASSE Jean-Henry, LECOMTE Didier, CRINE Michel, DUMONT Yohann, LEONARD AngéliqueEfficient sludge thermal processing : from drying to thermal valorizationWILEY-VCH, p.295-329, 2012, ISBN 978-3-527-31559-8

TIRUTA-BARNA Ligia, BARNA RaduPotential hazards from waste based/recycled building mate-rialsWOODHEAD PUBLISHING, p.391-426, 2012, ISBN 978-0-85709-122-2

Thèses

BETENCURTE DA SILVA Wellington, FUDYM Olivier (Directeur de thèse), ORLANDE Helcio R.B. (Directeur de thèse)Application des filtres particulaires à l’assimilation de don-nées en propagation de fronts thermiques = Data assimila-tion and inverses methodes for simulation of combustionMINES ALBI-CARMAUX, 2012Université de soutenance : UNIVERSITE DE TOU-LOUSE - INSTITUT NATIONAL POLYTECHNIQUE DE TOULOUSE / UNIVERSITE FEDERALE DE RIO DE JANEIRO

MASSARD Henrique,FUDYM Olivier (Directeur de thèse), ORLANDE Helcio R.B. (Directeur de thèse)Soluçoes de problemas inversos com medidas termografi-cas em micro-escalas = Thermographic measurements and inverse problems for the source-term estimationMINES ALBI-CARMAUX, 2012Université de soutenance : UNIVERSITE DE TOU-LOUSE - INSTITUT NATIONAL POLYTECHNIQUE DE TOULOUSE / UNIVERSITE FEDERALE DE RIO DE JANEIRO

DAUCHET Jérémi,FOURNIER Richard (Directeur de thèse), CORNET Jean-François (Directeur de thèse)Analyse radiative des photobioréacteursMINES ALBI-CARMAUX, 2012, Clermont-Ferrand, FRANCEUniversité de soutenance : UNIVERSITE BLAISE PASCAL CLERMONT II

DIETEMANN Marie,ESPITALIER Fabienne (Directeur de thèse), CALVET Rachel (Directeur de thèse)Etude de la précipitation du silicate de magnésium amorphe assistée par ultrasons : synthèse, caractérisa-tion et modélisationMINES ALBI-CARMAUX, 2012, Albi, FRANCEUniversité de soutenance : UNIVERSITE DE TOULOUSE - INSTITUT NATIONAL POLYTECHNIQUE DE TOU-LOUSE

YE Shengyin,BARNA Radu (Directeur de thèse), SOUDAIS Yannick (Directeur de thèse)Valorisation de déchets composites à matrices polymériques renforcées de fibres de carbone par un procédé de vapo-thermolyse MINES ALBI-CARMAUX, 2012, Albi, FRANCEUniversité de soutenance : UNIVERSITE DE TOULOUSE - INSTITUT NATIONAL POLYTECHNIQUE DE TOU-LOUSE

RAII Mohamed,NZIHOU Ange (Directeur de thèse), ESCUDERO SANZ Javier (Directeur de thèse)Formulation, caractérisation et mise en oeuvre des barrières perméables réactives à base de phosphate de calcium, utili-sation pour la fixation de polluantsMINES ALBI-CARMAUX, 2012, Albi, FRANCEUniversité de soutenance : UNIVERSITE DE TOULOUSE - INSTITUT NATIONAL POLYTECHNIQUE DE TOU-LOUSE

SATO Akira,BARON Michel (Directeur de thèse), THOMAS Gérard (Directeur de thèse)Etude numérique et expérimentale de l’enrobage en voie sèche dans un mélangeur à fort taux de cisaillementMINES ALBI-CARMAUX, 218 p., 2012, Saint-Etienne, FRANCEUniversité de soutenance : ECOLE DES MINES DE SAINT-ETIENNE

RAPSODEE - Centre de Recherche d’Albi en Génie des Procédésdes SOlides Divisés de l’Energie et de l’Environnement, CNRS UMR 5302

RÉSULTATS SCIENTIFIQUES

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MAYER Claire,BERTHIAUX Henri (Directeur de thèse)Etude dynamique et effet du changement d’échelle pour plusieurs systèmes particulaires en mélangeur Turbula : application à un mélange destiné à la fabrication de plaques compositesMINES ALBI-CARMAUX, 2012, Albi, FRANCEUniversité de soutenance : UNIVERSITE DE TOULOUSE - INSTITUT NATIONAL POLYTECHNIQUE DE TOULOUSE

WU Qian,BARNA Radu (Directeur de thèse)Etude de procédés de conversion de biomasse en eau super-critique pour l’obtention d’hydrogène. Application au glu-cose, glycérol et bio-glycérolMINES ALBI-CARMAUX, 286 p., 2012, Albi, FRANCEUniversité de soutenance : INSTITUT NATIONAL POLY-TECHNIQUE DE TOULOUSE

MURRIETA-PAZOS Ingrid,SCHER Joël (Directeur de thèse), GALET Laurence (Directeur de thèse), GAIANI Claire (Directeur de thèse)Caractérisation de la forme et de la surface de poudres lai-tières et céréalières : relations entre propriétés et réactivité des particulesINSTITUT NATIONAL POLYTECHNIQUE DE LOR-RAINE; MINES ALBI-CARMAUX, 231 p., 2012, Albi, FRANCEUniversité de soutenance : INSTITUT NATIONAL POLY-TECHNIQUE DE LORRAINE

RÉSULTATS SCIENTIFIQUES

Enseignement

Le centre pilote quatre options de dernière année :

Génie Pharmaceutique, Energétique, Bio-Industries et Eco-Industries ainsi que le

domaine de Bio-Santé-Ingénierie (BSI), et le domaine Eco-Activités et Énergie (EAE).

Pour consulter la totalité des publications des centres de recherche, vous pouvezvousrendreàl'adressesuivante:

http://catdoc.mines-albi.fr:8080/ListRecord.htm?list=folder&folder=139

50 Articles de périodique (revue internationale) 3 articles liés un congrès (revue internationale) 22 conférences internationales avec actes 13 conférences nationales avec actes

3 livres ou chapitre de livre

10 thèses

2 Habilitation à Diriger des Recherches (HDR)

Habilitation à Diriger des Recherches

CALVET RachelLa chromatographie gazeuse inverse : un outil de caractéri-sation des propriétés de surfaces de solides divisésEMAC, 2012, Albi, FRANCEUniversité de soutenance : UNIVERSITE DE TOULOUSE - INSTITUT NATIONAL POLYTECHNIQUE DE TOU-LOUSE

DIRION Jean-LouisDéveloppement d’outils pour l’optimisation des procédés de valorisation thermique de la biomasse : de la conception d’expériences optimales en analyse thermique à la modéli-sation des fours tournantsEMAC, 2012, Albi, FranceUniversité de soutenance : UNIVERSITE DE TOULOUSE

RAPSODEE - Centre de Recherche d’Albi en Génie des Procédésdes SOlides Divisés de l’Energie et de l’Environnement, CNRS UMR 5302

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Les fluides à l'état supercritique sont étudiés et utilisés de-puis une vingtaine d’années dans de nombreux secteurs et les recherches dont ils font l’objet sont très actives.

Historiquement les thématiques le plus porteuses ont été l’extraction de produits naturels, la génération et la mise en forme de particules ainsi que la conception et la valorisation des déchets par voie hydrothermale. La caractérisation des propriétés thermophysiques a également fait l'objet de très nombreux travaux.

Plus récemment, d’autres thèmes sont apparus et se sont rapi-dement développés comme la chimie verte en milieu supercri-tique, la réalisation de matériaux composites nanostructurés,

la synthèse de catalyseurs de nouvelle génération, les nouveaux carburants, etc.

La communauté française de recherche en fluides supercritiques participe aux congrès internationaux du domaine. Cependant, de tels colloques au niveau français n’existent plus depuis la fin du GDR «Physico-chimie des milieux supercritiques» en 2006. Ce constat a amené plusieurs laboratoires regroupés au sein du réseau PILA à proposer deux journées scientifiques destinées à faire un état des lieux des recherches en France sur les fluides supercritiques et leurs applications.

Ces deux journées se sont tenues à l’École des Mines d’Albi, organisées par le centre RAPSODEE (UMR Mines Albi/CNRS 5302), les jeudi 15 et vendredi 16 mars 2012.

Soixante-dix participants universitaires et industriels se sont donc retrouvés à Albi pour deux journées d’intenses échanges scientifiques autour de présentations orales et par affiches. Les communications faites par des doctorants ont été privilégiées. Les échanges entre participants se sont poursuivis bien au-delà des sessions scientifiques, notamment lors des moments convi-viaux organisés au cours de ce colloque. Enfin, la visite du site industriel «Plantes & Industrie» du Groupe Pierre Fabre à Gaillac (81), et en particulier du Centre de Développement des Fluides Supercritiques, a rappelé à chacun que les fluides super-critiques sont une réalité industrielle qui est appelée à connaître de nouveaux développements.

L’objectif de ces deux journées était de donner à chaque laboratoire l’opportunité de présenter ses travaux et de les partager avec l’ensemble de la communauté. De l’avis général, cet objectif a été pleinement atteint. Une deuxième édition de ces journées est d’ores et déjà prévue et devrait être hébergée par un laboratoire bordelais.

L’ensemble des communications est librement téléchargeable au format pdf sur le site :http://rapsodee.mines-albi.fr/JSC2012

Il était organisé par le centre RAPSODEE (UMR Mines Albi / CNRS 5302), et co-organisé par le CEA, le CIRAD et la société THERMYA. D'origine ancienne si on pense à la filière du café, la torréfaction apparaît de plus en plus comme une étape-clé dans le prétraitement de la biomasse en vue de sa valorisation énergétique. Cette opération permet d'augmenter la densité énergétique de la biomasse. De nombreux pilotes de torréfaction de la biomasse existent à travers le monde et de premières unités industrielles commencent à être construites.

Le moment étant donc venu d’organiser en 2012 un premier évènement scientifique spécifiquement dédié à la torréfaction de la biomasse et c'est l'équipe de RAPSODEE qui a été chargée de son organisation.Les objectifs principaux de cette rencontre étaient de favoriser les échanges autour des résultats scientifiques récents et des présentations de technologies actuelles et émergentes, ainsi que de faciliter la création de nouvelles collaborations entre les acteurs du monde académique et de l’industrie.Plus de 80 participants (près de 50 % d'étrangers) venant principalement d’Europe, mais également des Etats Unis, de Singapour et de Malaisie, ont ainsi pu échanger au cours d’un programme riche composé de 17 conférences et de 15 présentations par poster. Différents thèmes ont été abordés, que cela soit des ressources en biomasse jusqu’à l’utilisation finale de la biomasse torréfiée, avec naturellement une large part sur les différentes technologies (broyage, pelletisation, ...) mises en œuvre dans les procédés de torréfaction.

Colloque IWBTEInternational Workshop

of Biomass Torrefaction for Energy

Ecole des Mines d’Albi10 et 11 mai 2012

Le colloque IWBTE, pour InternationalWorkshop of Biomass Torrefaction for Energy,s’est tenu à l’Ecole des Mines d’Albi les10 et 11 mai 2012.

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RAPSODEE - Centre de Recherche d’Albi en Génie des Procédésdes SOlides Divisés de l’Energie et de l’Environnement, CNRS UMR 5302

Remise d

es Trophées DERBI 2012

A l’occasion de la Conférence Internationale du Pôle de Compétitivité DERBI 2012 qui s’est tenue

à Perpignan du 15 au 18 octobre, trois personnalités ont été distinguées pour leur contribution au développement des énergies renouvelables. Le prix

scientifique a été décerné à Jean Jacques BEZIAN (à droite sur la photo), ingénieur de recherche du Laboratoire RAPSODEE (UMR Mines Albi / CNRS 5302) de l’Ecole des Mines Albi Carmaux, spécialisé

actuellement dans les procédés solaires à concentration.Il a effectué sa thèse de doctorat (1979 – 1981) au Laboratoire d’Energie Solaire du CNRS, implanté à l’époque au

Four Solaire d’Odeillo, sur une version améliorée du « mur TROMBE » (collecteur solaire à air pour le chauffage des bâtiments). Ensuite, il est nommé, par l’AFME (maintenant ADEME), dans une équipe du CNRS chargée de l’évaluation

scientifique de la Centrale Solaire THEMIS, pendant toute sa période de production (1983 – 1986).A la reprise, en France en 1999, des activités de recherche dans le domaine de l’énergie solaire, il participe à l’élaboration et

au développement du Plan Soleil (intégration des procédés solaires thermiques pour le chauffage et l’eau chaude sanitaire des bâtiments).En 2002, il rejoint un groupe de chercheurs qui, sous l’égide du CNRS, a pour mission de relancer les activités dans le domaine du solaire « thermodynamique » (centrales solaires). Depuis, au sein du Laboratoire RAPSODEE, en collaboration étroite avec le groupe GREPHE du Laboratoire LAPLACE de Toulouse et le laboratoire PROMES d’Odeillo, il a participé à l’encadrement d’une dizaine de thèses, sur des sujets concernant l’utilisation d’énergie solaire concentrée, tant au niveau de l’amélioration

des optiques de concentration que des récepteurs à haute température. Ces activités de recherche ont été reconnues par l’association du laboratoire RAPSODEE au Labex SOLTICE, dédié aux activités Dans le cadre de ces recherches,

le laboratoire a participé au développement d’un outil numérique performant, EDStaR, et s’est doté d’un prototype expérimental de concentrateur linéaire à miroirs de FRESNEL.

Récemment, de nouveaux sujets de recherche été initiés, notamment pour mieux comprendre les interactions entre la matière et les flux solaires concentrés. Pour ces nouvelles recherches,

le laboratoire a conçu et va construire à Albi un four solaire de type « beam down », qui sera le premier outil de ce type disponible en France.

de gauche à droite

Yvon PELEGRIN, PDG de SEMCO ENGINEERING (Trophée Industrie)

André JOFFRE, Président du Pôle de compétitivité DERBI,

Jean-Jacques BEZIAN, Ingénieur de Recherche, du Centre RAPSODEE de l'Ecole des Mines d'Albi

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RAPSODEE - Centre de Recherche d’Albi en Génie des Procédésdes SOlides Divisés de l’Energie et de l’Environnement, CNRS UMR 5302

WasteEng 2012 Porto

La 4ème édition du cycle de conférences WasteEng (International Conference on Engineering for Waste and Biomass Valorisation) s’est tenue à Porto au Portugal du 10 au 13 septembre 2012.Cette conférence internationale, dédiée à la valorisation de la biomasse et des résidus, a été organisée conjointement par WasteEng Conference Series, le centre de valorisation des résidus de Guimares (CVR), l’Université Minho (Porto) et Mines Albi, Centre RAPSODEE (UMR Mines Albi / CNRS 5302).

Ce cycle de conférences, initié en 2005, s’intéresse à la valorisation énergétique et matière de la biomasse et des résidus, au comportement des polluants, des gaz à effet de serre, de même qu’à l’analyse du cycle de vie (environnemental, économique et social). Il s’adresse à la fois aux acteurs du monde académique, qu’aux institutionnels et aux industriels. La quatrième édition de cette conférence, venant après celles organisées en 2005 en France, 2008 en Grèce et 2010 en Chine, ainsi que les deux éditions thématiques (en 2009 en Afrique et en 2010 aux USA) s’est illustrée au travers de :

Les professeurs Ange Nzihou et Fernando Castro accompagnés de leurs équipes ont porté cet événement qui a rencontré un franc succès avec une augmentation de 50% de la participation par rapport à la première édition tenue en 2005.

• 3 Conférences plénières• 220 présentations orales et 175 posters (dont 8 oraux et 3 posters

présentés par des membres de RAPSODEE)• 450 délégués provenant de 51 pays• 66 contributions sélectionnées pour être soumises pour être

reviewées dans le journal Waste and Biomass Valorization• 9 Sponsors

9 personnes issues du centre RAPSODEE(enseignants-chercheurs, doctorants et administratifs)

ont participé à l’organisation de l’événement.

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Acteurs du Centre de Recherche Génie Industriel

ENSEIGNANTS-CHERCHEURS

Lionel DupontProfesseur, Directeur du centre Génie Industriel (jusqu'au 31mars2012),HDR,axeIO

Michel AldanondoProfesseur, Directeur du centre Génie Industriel (à partirdu 1er avril2012),HDR,axeORKID

JacquesLamotheProfesseur,HDR,axeIOresponsable domaine GIPSI

Frédérick BénabenMaître-assistant,axeIO

Franck FontaniliMaître-assistant,axeIOresponsable de la Formation par Apprentissage

Paul GaboritMaître-assistantchargé de l’option Génie des Systèmes d’Information, axe ORKID

Didier GourcMaître-assistant,HDR,axeORKID

Matthieu LaurasMaître-assistant,HDR,axeIO

François MarmierMaître-assistant,axeORKID

EliseVareillesMaître-assistante,axeORKID

INGENIEUR DE RECHERCHE

Sabine CarbonnelLaurent SteffanSébastien Truptil

PERSONNEL TECHNIQUEET ADMINISTRATIF

Isabelle FournierAssistante de Direction

DOCTORANTS

Anne-Marie Barthe Zeineb Belhiba Nicolas Boissel-Dallier Aurélien Codet de BoisseMarie Falcon SaïnaHassanzadehOmarKallelGuillaumeMacé-RamèteWenxinMuHaïfaRabaiOlfaRejebCarineRongierJorgeVargasFlorezSabrina ZefouniSarah Zribi

SOUTENANCES DE THESE

Nicolas Boissel-DallierSoutenance le 20 novembre 2012

SaïnaHassanzadehSoutenance le 3 décembre 2012

OmarKallelSoutenance le 30 mars 2012

WenxinMuSoutenance le 20 novembre 2012

CarineRongierSoutenance le 7 novembre 2012

Sabrina ZefouniSoutenance le 24 septembre 2012

10 Enseignants-chercheurs 3 Ingénieurs de recherche

1 Administratif 15 Doctorants

6 soutenances de thèses 2012

Centre de Recherche Génie Industriel

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Centre de Recherche Génie Industriel

Introduction Le CGI (Centre Génie Industriel) est un laboratoire de l’Ecole desMinesd’Albi-Carmauxdontlafinalitéprincipaleestdeproposer des approches, modèles, méthodes et outils pour ai-der la conception et l’exploitation des processus et des projets créateurs de valeur.Ces processus sont très divers et peuvent concerner : les chaînes logistiques, les crises humanitaires, la maintenance d’hélicoptères, le maintien de patient à domicile, la réponse à appel d’offres, l’estimation de projet, le développement de médicaments ou de satellites, la rénovation de bâtiment, la configuration/personnalisationdeproduitsindustriels…Ils sont pour autant pleinement révélateurs des probléma-tiques actuelles : ces processus s’inscrivent de plus en plus dans une dynamique collaborative (multi-partenaires, multi-sites, multi-culturels) ; ils sont soumis à un environnement industriel et économique en mutation constante (instabilité permanente, fortes incertitudes, risques les plus divers) ; ils demandent de la performance sur des périmètres toujours plus étendus comprenant : gestion d’une diversité importante, gestion de connaissances, intégration des nouvelles technolo-gies de l’information et de la communication, prise en compte du développement durable.

Face à ce constat, les travaux s’articulent autour de quatre compétences clés :

• gestion et management de projet ou portefeuille de projets,

•capitalisationetexploitationdeconnaissancesenconception,• conception, modélisation et optimisation de processus

collaboratifs,•conceptiondesystèmed’informationdemédiation.

Au cours de cette année 2012, la direction et l’organisation du laboratoire ont évolué. Après plus de dix ans à sa tête, Lionel Dupont, qui a réussi une première réorganisation thématique et conduit le centre à un équilibre contractuel, a passé la main à Michel Aldanondo. Les trois axes du début ont été repensés et ont conduit à une organisation en deux axes. Le rapport d’activité est organisé en conséquence.

L’axe « Organisation risque connaissance en concep-tion » (ORKID pour « Organization, Risk, Knowledge In Design»)seconsacreàl’exploitationdesconnaissancesainsiqu’à la maîtrise des risques dans les projets de conception. L’axe«Interopérabilitédesorganisations»(IOpour«Intero-perabilityofOrganizations»)s’intéresseàlaconceptiondeprocessus collaboratifs et à l’informatisation de leur orches-tration.Le CGI est un laboratoire orienté projets fortement contrac-tant. Depuis plusieurs années, on dénombre en moyenne un grandprojetmultipartenaire (ANR,FUI,Européen…)pourdeux enseignants-chercheurs. Le CGI est également un bon publiant avec une moyenne de l’ordre de 2.5 publications indexéesWeb of Science par enseignant-chercheur sur lescinq dernières années. En mars 2012, le CGI a accueilli les acteurs principaux de la communauté française du domaine lorsdesjournéesSTPduGdRMACS(180personnes29-30mars 2012).

Axe Organisation Risque Connaissance en Conception (ORKID)

Situation des travaux

Lestravauxdecetaxevisentàdéfinir,élaboreretévaluerdesoutils d’aide à la décision pour :•d’unepartaiderlesactivitésdemanagementdeprojets,

de portefeuille de projets et de processus de conception ou de développement de nouveaux produits, de nouveaux systèmes et de nouveaux processus (aide au management par la suite). Les outils employés sont principalement issus de la gestion de projet,

•etd’autrepartaiderlesactivitésentrantdanslesprojetset processus de conception ou de développement de pro-duits, de systèmes et de processus (aide à la conception par la suite). Les outils employés sont le plus souvent issus de l’intelligence artificielle et exploitent de laconnaissance capitalisée. Ces travaux entrent dans le courantduKBEpour«KnowledgeBasedEngineering».

Laspécificitéetl’originalitédecestravauxsontliéesauxcontextes ou situations où ils sont conduits. Ces situations se caractérisent par :•lapriseencomptederisqueprojetouprocessusplusou

moins fort,•ladisponibilitédeconnaissanceoud’expertisetypantla

conception de routinière à créative,•une incertitudemoduléepar l’horizondeconceptionou

par le stade d’avancement du projet, ou par la situation amont/aval de l’activité dans le projet ou processus,

•laprésenced’acteursplusoumoinsnombreux.

Aide à la décision en management de projets, de portefeuille de projets et de processus.

Les travaux, relatifs à l’aide au management, s’intéressent aux projets et processus innovants de développement de nou-veaux produits/systèmes/services caractérisés par de fortes incertitudes/risques. Dans ce contexte, les incertitudes/risques étudiés portent, entre autres, sur la connaissance du produit/système/service à développer, la connaissance du marché visé, la position concurrentielle, la disponibilité des moyens, l’organisation mise en place pour assurer le développement. Ilestdifficilepourlesdécideurs(responsableprojet,respon-

Mines Albi Centre Génie Industriel : situation des travaux

ACTIVITÉS et PROJETS de

RECHERCHE 2012 du GÉNIE INDUSTRIEL

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Centre de Recherche Génie Industriel

sable portefeuille, dirigeant), d’évaluer avec précision les répercussions des décisions qu’ils sont régulièrement amenés à devoir prendre et les scénarios de projet/processus possibles qui en découleraient. S’en suit ainsi un besoin en modèles/méthodes/outils, auquel nous apportons des éléments de ré-ponse, pour :• aider à évaluer et piloter les projets/processus,• aider à définir et piloter les portefeuilles de projets

(sélection des projets, hiérarchisation des projets/va-riantes,dimensionnementdu«pipeline»projet).

L’approche retenue vise à proposer des modèles d’aide à la décision basés sur la prise en compte et la modélisation des connaissances relatives aux incertitudes/risques. Ces modèles sont capables :• de simuler les scénarios de projet possibles,• d’évaluer les conséquences des incertitudes/risques sur

les activités de management et de caractériser chacun des scénarios avec des indicateurs ad hoc,

• d’aider à choisir les stratégies d’action à préconiser dans un contexte d’information incomplète.

LaplateformeinformatiqueProRiskfaitpartiedesrésultatsimportants de cette année 2012. Ce démonstrateur informa-tiquepermetd’outillerlescontributionsscientifiquesdecesdernières années. Les résultats obtenus grâce à ce démons-trateurProRisk contribuent efficacement audéveloppementde collaborations avec d’autres équipes de recherche (LGPP Lausanne,IMSAgen,LGeCOStrasbourg).UnepublicationaétéacceptéedansIJPE.Lescontributionsscientifiquess’appuiententreautressurlesthéories de la décision et la théorie des jeux, les techniques d’algorithmes évolutionnaires, les techniques de simulation de projet et de scénario, la modélisation des processus. Ainsi, deux domaines d’application ont particulièrement nourri nos travaux ces dernières années, il s’agit :• du domaine de la santé (développement pharmaceutique,

maintien de personnes à domicile). L’activité de dévelop-pement de nouveaux médicaments est fortement liée à la notion de risques, seul un projet sur dix lancé en déve-loppement conduit à la mise sur le marché d’un médi-cament. Les enjeux économiques et de santé sont extrê-mement élevés, ce qui induit un intérêt fort d’évaluer, de piloter les projets et de gérer les portefeuilles de projets sous le prisme du risque. C’est donc tout naturellement que nombre de nos travaux s’intéressent à ce domaine d’application.

• Du domaine aéronautique et spatial. Ici aussi, le caractère innovant et incertain est source de risques. Par exemple dans le domaine spatial, le caractère irréversible du lan-cement d’un satellite associé au coût de ce dernier et à l’impossibilité de pouvoir effectuer des opérations de maintenance/réparations après son lancement nécessitent de correctement évaluer les risques associés aux décisions de conception, aux stratégies de test et aux choix techno-logiques effectués.

Plusieurs thèses en cours et/ou soutenues cette année 2012 contribuent à l’avancée des résultats sur cette thématique :•thèsedeCarineRongier(2008-2012,financementprojet

ISTA3 – Mines Albi) : gestion de la réponse à une crise par la performance : vers un outil d’aide à la décision. Application à l’humanitaire. Une publication a été accep-téedansIJCIM.

• Thèse de Saïna Hassanzadeh (2010-2012, conventionCIFREaveclaFondationpouruneCulturedelaSécuritéIndustrielle) : étude des processus de décision sans degré d’urgence dans un contexte d’incertitude : confrontation de pratiques pour de nouvelles méthodologies. Ses tra-vaux ont fait l’objet de deux publications Nova Publishers 2012 et Project Perspectives 2012.

•Thèsed’OlfaRejeb(2010-2013,financementrégionMi-di-Pyrénées, projet SySo– Mines Albi) : plan de continuité

d’activités pour la prise en charge de patients à domicile.•Thèsed’HaifaRabai(2011-2014,financementARMINES,projetPlaS’O’Soins):planificationetorchestrationagiled’activités métiers, application aux processus de prise en charge à domicile.

• Thèse de Safae Laqrichi (2012-2015, financementAR-MINES, projet ProjEstimate) : proposition d’un modèle robuste d’estimation des coûts de développement logiciel dans un environnement incertain.

Les acteurs de l’axe ont participé à plusieurs projets multi-partenaires. Ces projets ont orienté et supporté les travaux menés dans l’axe en 2012 :• le projet ISTA3 (InterOP-Vlab, FUI 2009-2012), qui

s’intéresse aux modalités d’interopérabilité de troisième génération pour la sous-traitance dans l’aéronautique.

•LeprojetSySo(RégionMidi-Pyrénées2010-2012)s’in-téresse : (1) à la dématérialisation de l’information liée à la coordination des soins pour une prise en charge à domi-cile des patients à travers l’intégration de NTIC et (2) à la proposition de mécanismes de gestion de la continuité d’activités et de soins dans ce nouveau contexte socio-technique.

• Le projet Plas’O’Soins (ANR/TECSAN 2011-2014) apour objectif de concevoir un système innovant permet-tant de suivre et de coordonner en temps réel les activités liées au maintien à domicile.

• Le projet ProjEstimate (FUI 2012-2015) a pour objectif de concevoir une plateforme web 2.0 innovante permettant d’aider à estimer les projets de développement de logi-ciels et systèmes et de préparer les indicateurs de pilotage.

En complément, sur ces thématiques, plusieurs collaborations inter-axes permettent d’élargir le domaine d’application de nos recherches. Il s’agit de co-encadrement de thèses avec l’axeIO.LathèsedeCarineRongier(2008-2012)faitlelienentrelesthématiquesRisque,ChaînelogistiqueetIndicateurde performance.Le thèse d’OlfaRejeb (2010-2013) fait lelien entre les thématiques risques et plan de continuité d’acti-vité et agilité des organisations.

Aide à la décision à base de connaissance enconception développement

En ce qui concerne l’aide à la décision en conception ou développement, les travaux sont orientés sur des projets et processus routiniers où de la connaissance est disponible et exploitable. Ils visent avant tout à proposer des outils, tech-niques et méthodes :• pour aider à formaliser cette connaissance,•pourexploitercetteconnaissanceafind’aiderlaconcep-

tion ou toute activité du cycle de développement

Les travaux considèrent fondamentalement que la concep-tion peut partiellement se formaliser comme un problème de satisfaction de contraintes et que le filtrage ou la propaga-tion de contraintes constitue une aide interactive en guidant progressivement le concepteur vers une solution. Depuis plus dedouzeans,nousmanipulonsdeuxtypesdeconnaissancesliées au produit ou à la diversité produit, conduisant à deux types de problèmes :• la connaissance sur le produit conduit à des processus

d’aide à la conception,• la connaissance sur la diversité produit conduit à des pro-cessusd’aideàlaconfiguration.

En complément, nous associons à ce formalisme à base de contraintes :• les approches par analogie exploitant de la connaissance

contextuelle encapsulée dans des cas,

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• les approches évolutionnaires pour optimiser la recherche de manière multicritère.

Sur l’année 2012, les travaux se sont focalisés d’une part sur lafindelathèsed’AurélienCodetdeBoisse,quitravaillaitsurleprojetHélimaintenance(ProjetFUIterminéfin2011),surlelancementduprojetCRIBA(préparéen2011etacceptémi 2012 par l’Ademe) et sur des travaux plus amont sur l’op-timisation produit/processus.

DanslecadreduprojetHélimaintenance,projetlabelliséparlepôleAerospaceValleyquivisaitàréduirelescoûtsdespro-cessus de maintenance d’hélicoptères, le CGI a proposé un système à base de connaissances pour aider à la définitionde ce processus de maintenance. La particularité du système proposé est d’exploiter simultanément (un peu comme l’être humain) de la connaissance implicite ou contextuelle (avec le raisonnement à partir de cas ouCBR) et de la connais-sance explicite ou générale (avec des approches basées sur des modèles de contraintes ou CSP). A la suite de ce projet, la findethèseaconsistéàformalisercetteidée.Lerésultatprin-cipal correspond à la formalisation d’une nouvelle contrainte dite contextuelle. Cette contrainte est en fait une contrainte mettant en jeux des paramètres, dont les valeurs sont déter-minéeslorsdechaquefiltrageparunerequêtefonctiondelasituation ou du contexte dans une base de cas. Cette propo-sition originale a fait l’objet en 2012 d’une publication dans un journal indexéWeb of Science (EAAI 2012).AurélienCodet de Boisse a soutenu sa thèse au début de l’année 2013 pour ensuite créer, avec un autre doctorant du centre (Nicolas Boissel Dallier), une startup qui sera hébergée par l’incuba-teur de l’Ecole des Mines.

Le projetCRIBA, déposé avec le centreRapsodee, vise larénovation de bâtiments d’habitations datant des années 1960/1970. L’idée est d’isoler ces bâtiments par l’extérieur afin d’améliorer de manière significative leur performanceénergétique. De nombreuses entreprises sont déjà sur ce cré-neau, mais le plus souvent de manière très artisanale. C’est-à-dire que les panneaux et les supports sont dimensionnés et sciés directement sur le chantier de manière intuitive le plus souvent.L’idéedeCRIBAestdedéveloppertouteunefilièreindustrielle allant de la prise de mesures à la pose en passant par toute un chaîne d’outils numériques. Dans ce cadre, l’ob-jetdenostravaux,pilotésparEliseVareillesetPaulGaborit,estdedéfinirunoutild’aideà laconfigurationqui,partantdu plan du bâtiment et de données le caractérisant, fourni-ra la nomenclature de la solution de rénovation (panneaux, poutrelles, fixations...), ainsi que le processus de montage(séquence de montage de tous les composants). Le projet a été accepté durant l’été 2012 et les premières réunions de mo-délisation des connaissances ont eu lieu. Un ingénieur, ainsi qu’un doctorant, seront recrutés courant 2013.

Dans la continuité du projet ATLAS, Paul Pitiot, chercheur associé au CGI, travaille sur l’optimisation évolutionnaire des problèmesdeconfigurationproduit/processusderéalisation.Les solutions proposées l’an passé ont été testées en détail cette année 2012 et comparées à des solutions concurrentes. Les résultats sont très prometteurs et le projet CDUROC(pourConceptionDURablesOptimisationetConnaissance)aétéproposépourfinancementauPRESetàlaRégion.Cestravaux,présentésauworkshopsurlaconfigurationde2012à l’ECAI 2012 à Montpellier, nous ont conduits à proposer notrecandidaturepourco-organiserl’édition2013àVienneenAutrichefinaoût.Cetravailexploitel’outildefiltragedecontraintes«COFIADE»,développédepuisplusieursannéespar le laboratoire, dont une mise à jour majeure a été entre-prise durant toute l’année 2012 par Paul Gaborit et Laurent Steffan.COFIADEserademêmetrèsprobablementlabase

delasolutiondeconfigurationquiseraproposéepourlepro-jetCRIBA.

Axe : Interopérabilité des Organisations (IO)

Contexte des travaux

Les travaux de cet axe visent à proposer une démarche outil-lée de support à la collaboration d’organisations. L’approche proposée se décompose selon les trois niveaux suivants :• niveau métier : ce premier niveau ambitionne de proposer

des outils théoriques (concepts et méthodes) et pratiques (prototypes logiciels) permettant (i) la caractérisation formelle d’une situation collaborative (recueil des infor-mations relatives aux partenaires, aux objectifs collabo-ratifs, au contexte de la collaboration, etc. sous la forme de modèles) et (ii) l’exploitation automatisée ou assistée de la connaissance ainsi recueillie pour déduire et propo-ser automatiquement, évaluer et valider des modèles de comportements collectifs (sous la forme de cartographie de processus collaboratifs), des indicateurs de perfor-mances associés et d’autres modèles pertinents vis-à-vis de la collaboration ciblée (cartographie des risques liés à la coopération et des stratégies de gestion de ces risques par exemple).

• Niveau technique : ce deuxième niveau utilise les modèles de processus collaboratifs générés au niveau métier et am-bitionnedelestransformerenmodèlesdeworkflowsexé-cutables et orchestrables par un système d’information. L’ambitionesticid’obtenirune«partition»informatiquequ’un moteur d’orchestration logiciel puisse exécuter, afindemobiliser lesapplications, servicesou interfacesrépartis entre les systèmes d’information des différents partenaires,selonunséquencementprécisetfidèlesauxmodèles de processus collaboratifs issus du niveau métier. Ladifficultédecette tâcheestdouble,puisqu’ilestà lafoisnécessairede trouverchez lesdifférentspartenairesles services informatiques qui couvrent pertinemment les activités métier des processus collaboratifs, mais égale-ment de combler les éventuels manques en générant des interfaces logicielles (dans le cas d’activités humaines).

• Niveau agilité : si les deux niveaux précédents concer-naient le «design-time» (la définition amontdes com-posants de la collaboration visée), ce troisième et dernier niveauestquantàluipleinementdédiéau«run-time»(laphase opérationnelle de la collaboration). Il est alors non seulement question de l’orchestration à proprement parler desworkflowscollaboratifsobtenusauniveautechnique,mais également de la prise en charge de la nécessaire agi-lité de la collaboration. En effet, il est indispensable de prendre en compte le fait qu’à tout instant les modèles et composants obtenus via les deux niveaux précédents peuvent ne plus s’avérer adaptés à une situation collabo-rative qui a évolué. Il est alors nécessaire (i) de pouvoir détecter et diagnostiquer ce changement (son occurrence et sa nature) et (ii) de pouvoir adapter les modèles de workflows collaboratifs « à la volée », afin d’ajuster lecomportement collaboratif (et son orchestration) à la nou-velle situation.

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ristiques fonctionnelles et non-fonctionnelles) seront alors invoquéesau traversd’IHMfournissant, auxêtreshumainsen charge de les réaliser, ces données d’entrée et attendant qu’ils transmettent les données de sortie.

Niveau agilité

Lagestionefficacedeladynamiquecollaborativeentempsréel nécessite la mise en œuvre d’une capacité de détection (afindediagnostiquerl’éventueléloignementdelasituationconsidérée par rapport à l’état attendu du système) et d’une capacité d’adaptation (afin de redéfinir tout ou partie desworkflowsdemanièreplusadaptéeàl’instant).La détection est mise en œuvre au travers de la mesure de dis-tance entre (i) un modèle de situation attendue (i.e. le modèle de la situation initiale, alimentée par les informations relatives àl’avancementthéoriquedesworkflows)etunmodèledesi-tuation terrain (i.e. le modèle de la situation initiale, alimentée par les informations issues du terrain). Si ces deux modèles divergent, on estimera alors que le comportement exécuté au travers des processus collaboratifs n’est plus pertinent. Par ailleurs, la nature de cette divergence (i.e. sur quelle partie du modèle porte la divergence) nous permettra de connaître les causes de cette divergence.Sur la base des informations précédentes (et en particulier les causes de la divergence), l’adaptation va être menée en rebou-clantsurl’undesniveauxde«design-time».

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Niveau métier

Ce premier niveau se décompose selon deux objectifs: (i) recueillir la connaissance relative à la situation collaborative viséeet(ii)transformercetteconnaissanceafindeproposerdes modèles de comportement collaboratif pertinents (car-tographie de processus collaboratifs, indicateurs de perfor-mance, etc.) :• lepremierobjectifs’appuiesur ladéfinitiond’unméta-modèle de situation collaborative « en couches », quis’articule autour d’un noyau relatif aux concepts propres à la collaboration d’organisations en général et de deux niveaux de couches supérieures (domaine et applica-tion), qui contiennent des concepts plus spécialisés. A titre d’exemple, la première couche peut correspondre au domaine de la gestion des crises, alors que la deuxième peut contenir les concepts inhérents à l’application aux crises routières. Ce métamodèle est utilisé pour créer des modèles représentatifs des situations collaboratives consi-dérées.

•Ledeuxièmeobjectifutiliselanotiond’ontologie,afindelier les éléments caractéristiques du modèle de collabora-tion construit aux instances présentes dans notre ontolo-gie collaborative de référence (construite à partir du MIT ProcessHandbooketenrichieaucoursdenos travaux).Les connexions ainsi établies vont permettre d’intégrer les nouveaux éléments (propres à la collaboration consi-dérée) au sein de l’ontologie de référence et de leur appli-quer des règles de déduction permettant par exemple de sélectionner et d’ordonner les capacités des partenaires selon les objectifs et le contexte de la collaboration, ou encore de proposer des jeux d’indicateurs de performance pertinents. Cette démarche peut aboutir à des propositions multiples qui pourront être évaluées et sélectionnées selon diversesméthodes(simulation,évaluation,vérificationetvalidation formelles).

Niveau technique

Afinderéussirlaréconciliationtechnique(i)desactivités(quicomposent les processus collaboratifs) avec les services tech-niques des partenaires et (ii) des informations (qui circulent au sein des processus métier) avec les données techniques des partenaires, ce deuxième niveau s’appuie sur l’annotation sémantique de tous ces concepts. Ces annotations, issues en particulier d’ontologies de domaine (base de connaissances caractéristique d’un domaine métier donné), seront alors utili-sées (pour leur structure syntaxique comme pour leur contenu sémantique) afindedéterminerquel service(s) technique(s)(respectivement donnée(s) technique(s)) correspond(ent) au mieux à quelle(s) activité(s) métier (respectivement information(s) métier).Par ailleurs, c’est également à ce stade que la question de la génération«àlavolée»desinterfaces(destinéesàpermettrela mobilisation des activités purement humaines au sein des workflows)doit être traitée.Pource faire, cesactivitéshu-maines(définiesentermesd’entrées,desorties,decaracté-

Axe IO : schéma de principe de l’activité de recherche

Domaines d’application

Lestravauxdel’axeIOrencontrentprincipalementtroisdo-maines d’application. Ces domaines sont à la fois le support de l’évaluation des résultats, mais également générateurs de contraintesspécifiques:• système de gestion de crise : face à l’occurrence d’une crise,

un ensemble d’acteurs institutionnels ou privés doivent agir selon leurs compétences spécifiquesmais avecuneproblématique de coordination forte. Il s’agit d’un type de situations collaboratives où l’hétérogénéité des acteurs est un facteur extrêmement présent. Par ailleurs, du fait de l’instabilité inhérente à ce type de situation, l’agilité de la collaboration revêt une importance critique.

• Système de santé : il s’agit de collaborations extrêmement asynchrones (les acteurs ne sont pas mobilisables simul-tanément), fortement réglementées et reposant sur des acteursauxcompétencesdiversifiéesetavecdesniveauxd’autonomie variés. Par ailleurs les systèmes d’informa-tion sont de niveaux de maturité disparates (DMP, dossier papier, échange informel…). A nouveau, la criticité de ce typedesituationcollaborativeestindéniable.Onpeuten

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Les thèses en cours ou terminées en 2012 sont :•OmarKallel (2008-2012) : évaluationde protocoles de

négociation de contrats en logistique.•SabrinaZefouni(2008-2012):processusetworkflowde

gestion de soins à domicile.•CarineRongier(2008-2012):évaluationdeperformance

pour les crises humanitaires.• Nicolas Boissel-Dallier (2009-2012) : réconciliation tech-niqueetdéductiondeworkflowscollaboratifs.

•WenxinMu(2009-2012):déductiondemodèlesdecom-portements collaboratifs.

•OlfaRejeb(2010-2013):constructiondemodèlescolla-boratifs en contexte santé.

• Marie Falcon (2010-2013) : industrialisation du processus collaboratif de rénovation de bâtiments.

•Anne-MarieBarthe-Delanoë(2010-2013):priseenchar-ge de l’agilité du médiateur en situation de crise.

• Sarah Zribi (2010-2013) : approche non-fonctionnelle de ladéductiondeworkflows.

particulierévoquerlecasspécifiquedelapriseenchargedu patient à domicile.

• Système logistique : ce domaine concerne les collabora-tions opportunistes ou instituées entre acteurs d’un do-maine essentiellement manufacturier (bâtiment, produc-tion, distribution). La gestion de la chaîne des clients aux fournisseurs s’apparente fortement à une situation colla-borative (plus ou moins durable) pour laquelle les outils et approchesdéveloppésauseindel’axeIOpeuvents’avé-rer pertinents aussi bien au niveau métier qu’au niveau technique.

Thèses et projets associés

Les travauxmenés par l’axe IO se concrétisent principale-ment au travers des thèses réalisées au sein de l’équipe et des projetscollaboratifsauxquelsl’axeIOprendpart.Lesprojetsfinancésencoursouterminésen2012sont:• leprojetISTA3(FR/FUI/Interop2008-2012)s’intéresse

aux modalités d’interopérabilité de troisième génération entre les sous-traitants de l’aéronautique.

• Le projet Plas’o’Soins (FR/ANR/TECSAN 2010-2013)concerne la prise en charge du patient à domicile et les processus collaboratif associés.

• LeprojetSySo (FR/APRRTT/MP2010-2013) relèvedela conception d’un système innovant de suivi et de coor-dination en temps réel des activités liées au maintien du patient à domicile.

• Le projet PLAY (EU/FP7/ICT 2010-2013) s’intéresse à la définitiond’uneplateformedecapitalisation,degestionetde partage des événements émis dans un contexte orienté services.

• Le projet SocEDA (FR/ANR/ARPEGES 2010-2013)concerne la chorégraphie de services et à la gestion de l’agilité au sein d’une architecture orientée services et dirigée par les événements.

•LeprojetSIM-PeTra(FR/PREDIT2011-2013)relèvedela gestion des situations de crise routière dans un contexte d’intempérie via un pilotage informatique et une aide à la décision.

• LeprojetOpenPaaS(FR/FUI/Cloud2012-2015) s’inté-resse à la définition d’une plateforme PaaS dédiée ausupport des collaborations d’entreprises et des réseaux sociaux d’entreprises.

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Articles de périodiques (revue internationale)

LAMOTHE Jacques, MARMIER François, DUPUY Matthieu, GABORIT Paul, DUPONT LionelScheduling rules to minimize total tardiness in a parallel machine problem with setup and calendar constraints COMPUTERS AND OPERATIONS RESEARCH, vol.39, n° 6, p.1236-1244, 2012INCOM 2009 - 13th IFAC Sympo-sium on Information Control Problems in Manufacturing , Moscow, RUSSIA

VAREILLES Elise, ALDANONDO Michel, CODET DE BOISSE Aurélien, COUDERT Thierry, GABORIT Paul, GENESTE LaurentHow to take into account general and contextual knowledge for interactive aiding design : towards the coupling of CSP and CBR approachesENGINEERING APPLICATIONS OF ARTIFICIAL IN-TELLIGENCE, vol.25, n° 1, p.31-47, 2012

MARQUES Guillaume, LAMOTHE Jacques, THIERRY Caroline, GOURC DidierA supply chain performance analysis of a pull inspired sup-ply strategy faced to demand uncertaintiesJOURNAL OF INTELLIGENT MANUFACTURING, vol.23, n° 1, p.91-108, 2012

OKONGWU Uche, LAURAS Matthieu, DUPONT Lio-nel, HUMEZ VéraneA decision support system for optimising the order fulfilment processPRODUCTION PLANNING AND CONTROL, vol.23, n° 8, p.581-598, 2012

Article lié à un congrès (revue internationale)

HASSANZADEH Saina, GOURC Didier, MAR-MIER François, BOUGARET SophieDecision-making under uncertainty in drug developmentPROJECT PERSPECTIVES, vol.34, p.40-45, 201224th IPMA World congress : challenges & opportunities, Istanbul, TURKEY, 1-3 November 2010

Centre de Recherche Génie Industriel

Conférences internationales avec actes

MACE RAMETE Guillaume, LAURAS Matthieu, BENABEN Frédérick, LAMOTHE JacquesTowards a collaborative and agile information decision sup-port system for transport crisis managementCIRRELT;UNIVERSITE LAVAL, 6 p., 2012ILS 2012 - 4th International conference on Information systems, Logistics and Supply chain, Québec, CANADA, August 26-29, 2012

CHARLES Aurélie, LAURAS Matthieu, DUPONT LionelDesigning a humanitarian supply network : one way to deal with demand uncertaintyCIRRELT ; UNIVERSITE LAVAL, 8 p., 2012ILS 2012 - 4th International conference on Information systems, Logistics and Supply chain, Québec, CANADA, August 26-29, 2012

HASSANZADEH Saina, GOURC Didier, MARMIER François, BOUGARET SophieA methodology to identify efficient collaborative practices of decision-making in industrial projects, based on enterprise process modelingIFAC, T60-T67, 2012INCOM’12 - 14th IFAC Symposium on Information Control Problems in Manufacturing , Bucharest, ROMANIA, May 23-25, 2012

COUDERT Thierry, VAREILLES Elise, GENESTE Lau-rent, ALDANONDO MichelImprovement of retrieval in case-based reasoning for system designINSTITUTE OF ELECTRICAL AND ELECTRONICS ENGINEERS, p.1538-1542, 2012, ISBN 978-1-4673-2945-3IEEM 2012 - 2012 IEEE International conference on Indus-trial Engineering and Engineering Management, Hong Kong, CHINA, 10-13 December 2012

ZHANG Lianfeng, VAREILLES Elise, ALDANONDO Michel, HELO PetriGeneric modeling propositions for configuring, sale, product and productionINSTITUTE OF ELECTRICAL AND ELECTRONICS ENGINEERS, p.1959-1963, 2012, ISBN 978-1-4673-2945-3IEEM 2012 - 2012 IEEE International conference on Indus-trial Engineering and Engineering Management, Hong Kong, CHINA, 10-13 December 2012

REJEB Olfa, BASTIDE Rémi, LAMINE Elyes, MAR-MIER François, PINGAUD HervéA model driven engineering approach for business conti-nuity management in e-health systemsINSTITUTE OF ELECTRICAL AND ELECTRONICS ENGINEERS, 7 p., 2012, ISBN 978-1-4673-1703-0IEEE-DEST 2012 - 6th IEEE International conference on Digital Ecosystems and Technologies, Campione d’Italia, ITALY, 18-20 June 2012

MACE RAMETE Guillaume, LAMOTHE Jacques, LAURAS Matthieu, BENABEN FrédérickA road crisis management metamodel for an information decision support systemINSTITUTE OF ELECTRICAL AND ELECTRONICS ENGINEERS, 5 p., 2012, ISBN 978-1-4673-1703-0IEEE-DEST 2012 - 6th IEEE International conference on Digital Ecosystems and Technologies, Campione d’Italia, ITALY, 18-20 June 2012

RÉSULTATS SCIENTIFIQUES

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LAURAS Matthieu, STUEHMER Roland, VERGINA-DIS Yiannis, BENABEN FrédérickAn event-driven platform to manage agilityINSTITUTE OF ELECTRICAL AND ELECTRONICS ENGINEERS, 6 p., 2012, ISBN 978-1-4673-1703-0IEEE-DEST 2012 - 6th IEEE International conference on Digital Ecosystems and Technologies, Campione d’Italia, ITALY, 18-20 June 2012

BARTHE Anne-Marie, CARBONNEL Sabine, BENA-BEN Frédérick, PINGAUD HervéEvent-driven agility of crisis management collaborative processesISCRAM, 5 p., 2012ISCRAM 2012 - 9th International conference on Informa-tion Systems for Crisis Response and Management, Vancou-ver, CANADA, April 22-25, 2012

VARGAS-FLOREZ Jorge, CHARLES Aurélie, LAU-RAS Matthieu, DUPONT LionelTowards a method for qualitative and quantitative assess-ment of humanitarian disaster demand forecastPOM, 10 p., 2012, ISBN 9789491621000POM 2012 - 4th Production and Operations Management world conference & 19th International annual EurOMA Conference, Amsterdam, THE NETHERLANDS, 1-5 July 2012

BENABEN Frédérick, LAURAS Matthieu, TRUPTIL Sébastien, LAMOTHE JacquesMISE 3.0 : an agile support for collaborative situationSPRINGER, p.645-654, 2012, ISBN 978-3-642-32774-2PRO-VE 2012 - 13th IFIP WG 5.5 Working Conference on Virtual Enterprises, Bournemouth, UNITED KINGDOM, October 1-3, 2012

PITIOT Paul, ALDANONDO Michel, VAREILLES Elise, ZHANG Linda L., COUDERT ThierrySome experimental results relevant to the optimization of configuration and planning problemsSPRINGER, vol.7661, p.301-310, 2012, ISBN 978-3-642-34623-1ISMIS 2012 - 20th International Symposium, Macau, CHINA, December 4-7, 2012

TRUPTIL Sébastien, BARTHE Anne-Marie, BENABEN Frédérick, STUEHMER RolandNuclear crisis use-case management in an event-driven architectureSPRINGER, p.464-472, 2012, ISBN 978-3-642-28107-5BPM 2011 - Business process management workshops, Clermont-Ferrand, FRANCE, August 29, 2011

HASSANZADEH Saina, MARMIER François, GOURC Didier, BOUGARET SophieIntegration of human factors in project uncertainty manage-ment, a decision support system based on fuzzy logicTAYLOR AND FRANCIS, p.661-669, 2012, ISBN 978-0-415-68379-1ESREL 2011 - The 20th European safety and reliability an-nual conference, Troyes, FRANCE, 18-22 September 2011

PITIOT Paul, ALDANONDO Michel, VAREILLES Elise, GABORIT PaulConfiguration/planification : expérimentations en optimisa-tion évolutionnaire sous contraintesUNIVERSITE DE BORDEAUX I, 10 p., 2012MOSIM 12 - 9th International conference on Modeling, Optimization and Simulation : performance, interopera-bility and safety for sustainable development, Bordeaux, FRANCE, 6-8 June, 2012

Centre de Recherche Génie Industriel

MARMIER François, GOURC Didier, LAARZ FrédéricStrategic decision-making in NPD projects according to risk : application to satellites integration and test projectsUNIVERSITE DE BORDEAUX I, 10 p., 2012MOSIM 12 - 9th International conference on Modeling, Optimization and Simulation : performance, interopera-bility and safety for sustainable development, Bordeaux, FRANCE, 6-8 June, 2012

VUILLEMIN Alice, INGREMEAU Olivier, LAMOTHE JacquesAssigning product manufacturing according to workers skills and quality constraintsUNIVERSITE DE BORDEAUX I, 7 p., 2012MOSIM 12 - 9th International conference on Modeling, Optimization and Simulation : performance, interopera-bility and safety for sustainable development, Bordeaux, FRANCE, 6-8 June, 2012

MACE RAMETE Guillaume, LAURAS Matthieu, BENABEN Frédérick, LAMOTHE JacquesA collaborative information system supporting decision and collaboration in transport crisis contextUNIVERSITE DE BORDEAUX I, 7 p., 2012MOSIM 12 - 9th International conference on Modeling, Optimization and Simulation : performance, interopera-bility and safety for sustainable development, Bordeaux, FRANCE, 6-8 June, 2012

MARMIER François, GOURC Didier, LAARZ FrédéricA decision-making tool for assess feasibility of risky NPD projects under the constraint of limited resourcesUNIVERSITE DU HAVRE, 8 p., 2012GOL 2012 - 1st IEEE International conference on Logistics Operations Management , Le Havre, FRANCE, 17-19 Octo-ber 2012

Thèses

ZEFOUNI Sabrina,BASTIDE Rémi (Directeur de thèse), PINGAUD Hervé (Directeur de thèse)Aide à la conception de workflows personnalisés : applica-tion à la prise en charge à domicileMINES ALBI-CARMAUX, 2012, Castres, FRANCEUniversité de soutenance : UNIVERSITE DE TOULOUSE - UNIVERSITE PAUL SABATIER TOULOUSE III

BOISSEL-DALLIER Nicolas,PINGAUD Hervé (Directeur de thèse)Aide à la conception d’un système d’information de média-tion collaboratif : de la cartographie de processus métier au système exécutableMINES ALBI-CARMAUX, 2012, Albi, FRANCEUniversité de soutenance : UNIVERSITE DE TOULOUSE - INSTITUT NATIONAL POLYTECHNIQUE DE TOU-LOUSE

MU Wenxin,PINGAUD Hervé (Directeur de thèse)Caractérisation métier et logique d’une situation collabo-rativeMINES ALBI-CARMAUX, 2012, Albi, FRANCEUniversité de soutenance : UNIVERSITE DE TOULOUSE - INSTITUT NATIONAL POLYTECHNIQUE DE TOULOUSE

RÉSULTATS SCIENTIFIQUES

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Habilitation à Diriger des Recherches

BENABEN FrédérickConception de système d’Information de médiation pour la prise en charge de l’interopérabilité des collaborations d’organisationsMINES ALBI-CARMAUX, 2012, Albi, FranceUniversité de soutenance : UNIVERSITE DE TOULOUSE INSTITUT NATIONAL POLYTECHNIQUE DE TOULOUSE

RONGIER Carine,GOURC Didier (Directeur de thèse), LAURAS Matthieu (Directeur de thèse)Gestion de la réponse à une crise par la performance : vers un outil d’aide à la décision. Application à l’humanitaireMINES ALBI-CARMAUX, 2012, Albi, FRANCEUniversité de soutenance : UNIVERSITE DE TOULOUSE - INSTITUT NATIONAL POLYTECHNIQUE DE TOU-LOUSE

HASSANZADEH Saina,GOURC Didier (Directeur de thèse)Analysis of the causes of delay in collaborative decision-ma-king under uncertainty in pharmaceutical R&D projectsMINES ALBI-CARMAUX, 2012, Albi, FRANCEUniversité de soutenance : UNIVERSITE DE TOULOUSE - INSTITUT NATIONAL POLYTECHNIQUE DE TOU-LOUSE

KALLEL Omar,DUPONT Lionel (Directeur de thèse), GHEDIRA Khaled (Directeur de thèse)L’impact des relations contractuelles entre donneurs d’ordres et sous-traitants sur la performance d’une chaîne logistique équitableMINES ALBI-CARMAUX, 176 p., 2012, Albi, FRANCEUniversité de soutenance : UNIVERSITE DE TOULOUSE - INSTITUT NATIONAL DES SCIENCES APPLIQUEES DE TOULOUSE et UNIVERSITE DE TUNIS - INSTITUT SUPERIEUR DE TUNIS

Pour consulter la totalité des publications des centres de recherche,vouspouvezvousrendreàl'adressesuivante:http://catdoc.mines-albi.fr:8080/ListRecord.htm?list=folder&folder=140

4 articles de périodique (revue internationale)1 article lié à un congrès (revue internationale)19 conférences internationales avec actes

6 thèses

1 Habilitation à Diriger des Recherches (HDR)

Centre de Recherche Génie Industriel

Enseignement

Le centre pilote le domaine d’enseignement GIPSI (Génie Industriel Processus et Systèmes d’information, qui regroupe les deux options Génie Industriel (GI) et Génie des Systèmes d'Information (GSI).

Depuis plusieurs années, ce domaine attire environ 35% des élèves de l’Ecole.

Franck Fontanili est responsable de la formation par apprentissage depuis l'année 2009.

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Centre de Recherche Génie Industriel

Le projet PlaS’O’Soins

Plateforme d’Aide au Suivi et à la cOordination

des activités de Soins à domicile

Pour faire face aux récentes évolutions sociétales, de nouvelles formes d’organisation des systèmes de santé et de soins ont vu le jour ces dernières années. Ces structures de proximité, HAD,MADouSSIAD,jouentunrôlecomplé-mentaire de celui de l’hôpital en prolongeant la prise en charge du patient au dehors de l’hôpital en faisant appel à des acteursdesantédeproximité(infirmièreslibérales,kinésithérapeutes,aidesàdomicile,médecinsgénéralistes,etc.).Afind’améliorerlaqualitédesoins,dansunsoucid’efficienceetd’agilité,l’undesenjeuxmajeursportesurlacoor-dination de ces différents acteurs, ainsi que des services réalisés à domicile.Pourquelacoordinationdesacteurssoitefficace,lesprofessionnelsdesantésurleterrainetleresponsabledelastructure doivent pouvoir échanger leurs connaissances et informations. La mise en œuvre d’un Système d’Informa-tion adapté devient ainsi nécessaire.

En2011,pourrépondreàcetteproblématique,leprojetPlaS’O’Soins(3,6M€)aétélancé.IlestsoutenuparlepôledecompétitivitéCancer-Bio-Santéetfinancéparl’AgenceNationaledelaRecherche.Leconsortiumdepartenairesest constitué du Centre Génie Industriel de l’Ecole des Mines d’Albi et de deux autres laboratoires de recherche : ISIS-Castres,porteurduprojet,etLIMOS-Univ.BlaisePascaldeClermont-Ferrand,ainsiquededeuxentreprisesCGxSystemetAlmerys.Despartenairesusagersviennentcompléterleconsortium,ils’agitduCentreHospitalierd’Albi,duCentreHospitalierIntercommunaldeCastres-Mazamet,delaMutualitéTarnaiseetdelaCaisseRégionalede Sécurité Sociale des Mines.Ce projet a pour objectif de développer une plateforme technologique, capable d’aider à la coordination et la plani-ficationréactivedesactivitésdetouslesacteursdelapriseenchargeàdomicile.Cetteplateformeviseàfaciliterlesliens entre le personnel d’aide à domicile, l’environnement médical et le patient.

Créer et faire évoluer les plans de

soins

Planifier les interventions

Suivre l’exécution

Personnel Plans de soins Agendas patients et personnels

Contraintes (congés, tournées, géolocalisation…)

Coordinatrice

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Centre de Recherche Génie Industriel

Le projet SIM-PeTra

Système d’Information de Médiation –

Perturbations dans les Transports

En 2010, dans l’ouest de la France, des chutes de neiges et une météo particulièrement dure ont engendré une crise routière sans précédent. Les conséquences de ce type de situation sont nombreuses et particulièrement pénalisantes pour les personnes et services concernés (naufragés de la route, défaillance des réseaux de distribution, dégâts corporels et matériels, etc.). La prise en charge de ce type de situation s’appuie sur l’intervention coordonnée de plusieurs acteurs (privés, publics, institutionnels, etc.) qui doivent réussir à agir conjointement (ou a minima en parallèle), en respectant leurs propres exigences (doctrine, procédures, règles) et celles des autres acteurs.

Lagouvernanced’unetellesituationn’estpasnonplusévidente(préfecture,mairies,CRICR,forcesdel’ordre,exploitants des réseaux, etc.). Ajoutée à l’hétérogénéité des acteurs impliqués et à la nécessaire prise en compte des

impactsinterzonaux,ellecontribueàladifficultédetraitementdecetype de crise. Par ailleurs, si la richesse des informations accessibles (donnéesmétéorologiques,conditionsdetrafic,conditionsdecircula-tion,degréd’encombrementdeszonesdestockages,etc.)constitueunatout certain pour la résolution de ce type de crise, le cloisonnement et l’hétérogénéité technique de ces données constituent de réelles bar-rièresàl’efficacitédupilotagedecetypedesituation.Le projet SIM-PeTra (Système d’Information de Médiation appliqué aux Perturbations dans les Transports) ambitionne de s’appuyer sur lesrésultatsdel’axeIOenmatièrededéploiementdesystèmed’infor-mation de médiation agile pour la gestion de crise multipartenaires pour y ajouter l’expérience acquise dans le domaine de l’évaluation de performance et de l’aide à la décision. Il propose une démarche de recueil de connaissance quant à la situation permettant d’une part de

déployer un système d’information de médiation susceptible d’orchestrer une dynamique collaborative pertinente par rapport à l’objectif de résolution de la situation considérée (en tenant compte des capacités des acteurs mobilisés) etd’autrepartd’accompagnercedéploiementd’indicateursdeperformancepermettantunsuivifindutraitementdelacriseafindediagnostiquertoutedéviationetd’anticipertouteadaptationnécessaireàlapoursuitedel’objectifderétablissement.

Ceprojet,d’uneduréede troisans,financépar lePREDIT (ProgrammedeRechercheetd’Innovationdans lesTransportsTerrestre–MEDDE),faitintervenirleCETEdel’Ouest(Centred’EtudedesTechniquesdel’Equipe-mentdeNantes)etleCRICRdel’Ouest(CentreRégionald’InformationetdeCoordinationRoutièredeRennes)etle Centre de Génie Industriel de l’Ecole des Mines d’Albi-Carmaux.