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Mécanique Expérimentale — Matériaux

Le Centre des Matériaux (CMAT) est un centre de recherche du Centre Commun à l’Ecole des Mines de Paris et à ARMINES. Le CMAT est également une UMR CNRS 7633. Le CMAT est impliqué à la fois dans la recherche scientifique et dans l’enseignement des matériaux, de la mécanique et de la physique (75 permanents, 95 doctorants et post-doctorants). Les activités de recherche du centre CMAT se concentrent sur les matériaux de haute performance et multifonctionnels pour l’aérospatiale, le transport terrestre, l’énergie et les industries microélectroniques. Une expertise reconnue a été développée sur le développement (i) des relations entre les processus de fabrication et les variables micro-structurelles et de performance, et (ii) des modèles mécanistes et des outils informatiques pour prédire le comportement mécanique des matériaux dans des conditions de charge et d’environnement réalistes. Les équipes de recherche ont largement contribué à établir des normes pour la conception de nouveaux alliages et composites et sont à la pointe de la recherche en mécanique et matériaux en France et au niveau international.

Le projet de la Chaire Messiah (2020-2025) a été le pionnier d’approches expérimentales innovantes pour la caractérisation des matériaux dans un environnement d’hydrogène gazeux. Ce projet a considérablement amélioré notre compréhension des phénomènes de dégradation induits par l’exposition à l’hydrogène dans les matériaux de transport, donnant lieu à plusieurs publications clés et renforçant l’expertise nationale dans le domaine. Le nouveau projet européen Hyway (2024-2028) vise à approfondir la caractérisation in situ des matériaux exposés à l’hydrogène. Hyway utilisera des instruments avancés comme les synchrotrons pour étudier comment l’hydrogène interagit avec les aciers et d’autres matériaux de transport et de stockage, dans le but d’améliorer leur conception et leur fiabilité.

Dans le cadre du projet DIM MaTerRE, l’acquisition d’un spectromètre ToF-SIMS complète parfaitement notre approche multidisciplinaire. Il permettra de réaliser des essais mécaniques multi-échelles dans un environnement hydrogène à 250 bars, des analyses de surface avancées et le développement de modèles multiphysiques, offrant une vision unique et en temps réel des mécanismes de pénétration et de dégradation de l’hydrogène.

Publications d’intérêt

Yazid Madi, L.M. Santana, S. Belkacemi, V. Farrugia, A. Meddour, et al.. Mechanical characterization
of hydrogen embrittlement in a gaseous environment: An innovative test setup using sub-size
specimens. Engineering Failure Analysis, 2024, 162, pp.108362. https://hal.science/hal-04571477v1/document

Daniella Lopes Pinto, Amar El Ouazani Tuhami, Nikolay Osipov, Yazid Madi, Jacques Besson,
Simulation of hydrogen embrittlement of steel using mixed nonlocal finite elements,
European Journal of Mechanics – A/Solids, Volume 104, 2024.
https://hal.science/hal-04187719v1/document

Projets soutenus :