Le LMPS, un laboratoire à la pointe de l’innovation pour un avenir durable

Enjeux sociétaux et innovation technologique

Le LMPS est structuré autour de cinq grands enjeux : le développement durable, la gestion des risques, les transports, la santé, et les sciences des données et l’intelligence artificielle. Ces thématiques sont au cœur des recherches menées par ses équipes, qui s’appuient sur des compétences de pointe en modélisation, expérimentation et simulation numérique.

Par exemple, pour diminuer l’empreinte carbone dans les matériaux de construction, le Labcom MC²E (Matériaux Cimentaires Eco-Efficaces), en partenariat avec ECOCEM, développe des éco-matériaux, dont un ciment à faible impact carbone qui réduit de 80 % les émissions de CO2 par rapport aux ciments traditionnels. Ces innovations visent à améliorer la durabilité des constructions tout en réduisant les besoins énergétiques du secteur du génie civil.

Par ailleurs, le LMPS contribue à la transition numérique à travers l’utilisation des données pour concevoir et exploiter de manière optimale les systèmes. L’utilisation des jumeaux numériques permet d’anticiper les défaillances structurelles et de mieux gérer les risques environnementaux. Un exemple typique de ces recherches est le projet ERC DREAM-ON qui porte sur la conception de structures mécaniques autonomes intelligentes, capables d'effectuer un contrôle en ligne de leur santé et de prendre des mesures anticipées en cours de service avant que des événements critiques ne se produisent. 

Nouvelles pistes de recherche

Le LMPS explore des technologies avancées, notamment au travers d’essais in-situ à différentes échelles, d’une utilisation intensive de l’imagerie, de la mécanique computationnelle ou encore de l’intelligence artificielle. Ces outils permettent de modéliser avec précision le comportement des matériaux et des structures sous des conditions extrêmes, offrant ainsi des simulations plus fiables et des prédictions plus précises. Le laboratoire s’inscrit pleinement dans 4 des 6 défis du prochain contrat d'objectifs, de moyens et de performances du CNRS : Instrumentation sans limite, IA Générative pour les Sciences, Matériaux du futur et Sociétés en transition.

Le laboratoire est structuré en quatre grandes équipes de recherche qui couvrent des domaines variés comme le comportement des matériaux, les milieux architecturées, la mécanique numérique avancée, la vulnérabilité́ des constructions… Ces équipes développent des méthodes innovantes pour répondre aux besoins des secteurs industriels, notamment dans l’expérimentation, la modélisation et la simulation multi-échelles et les méthodes numériques performantes.

Collaborations et partenariats stratégiques

Le LMPS a développé de nombreux partenariats avec des industriels majeurs comme SAFRAN, Michelin, EDF, ECOCEM, SNCF, mais également avec des institutions académiques internationales. Parmi ces collaborations, l’IRTG CoMeTeNd avec l’Université Leibniz de Hanovre est particulièrement remarquable. Ce partenariat, dédié aux techniques de mécanique computationnelle en grande dimension, permet de renforcer les capacités du LMPS dans la modélisation numérique avancée et l’optimisation des matériaux et des structures sous conditions extrêmes. 

Ces collaborations académiques internationales (36 nationalités sont représentées au sein du LMPS), renforcent la portée des recherches du LMPS et favorisent l’émergence de solutions technologiques adaptées aux défis globaux du changement climatique et du développement durable.

Résultats scientifiques marquants

Le LMPS s’est distingué par des avancées scientifiques significatives, notamment dans les techniques de réduction de modèles, les travaux en mécanique expérimentale (particulièrement sur les aspects multi-axiaux, le pilotage hybride, et la mesure de champs 2D-3D-4D in situ multi-modale), la modélisation de l’endommagement, des instabilités et de la rupture des matériaux, le génie parasismique et également l’amélioration de la robustesse des infrastructures face aux aléas naturels.  Ces travaux permettent d’améliorer la prédictibilité et la durabilité des matériaux utilisés dans divers secteurs industriels, du bâtiment à l’aéronautique.

Le projet MINERVE, développé en collaboration avec la SNCF et la RATP, et la chaire ANR Industrielle HEAT COFFEE en collaboration avec RTE illustrent l’engagement du LMPS dans l’adaptation des infrastructures aux défis du changement climatique tout en visant la neutralité carbone. Tandis que MINERVE vise à atteindre l’objectif de neutralité carbone dans le secteur des infrastructures ferroviaires tout en adaptant ces infrastructures au changement climatique, HEAT COFFEE se confronte à l’enjeu de la durabilité des infrastructures électriques et de leur impact environnemental.
 

Vers un avenir durable

Grâce à sa capacité à innover, le LMPS se positionne comme un acteur clé de la recherche en mécanique, en s’appuyant sur des collaborations solides et des projets ambitieux. Ses recherches répondent aux défis du développement durable tout en explorant de nouvelles technologies pour optimiser l’efficacité énergétique et prolonger la durée de vie des infrastructures. Avec ses partenaires industriels et académiques, le LMPS contribue activement à construire un avenir plus durable et résilient.
 

Partenaires du laboratoire : 

SNCF, THALES, CETIM, RENAULT, SAFRAN, EXAIL, CEA, CNES, AIRBUS, DGA, SIEMENS, ONERA, RTE, IRSN, IREX, EIFFAGE, ECOCEM, MBDA,VINCI, MICHELIN, ISL, CETU, ANDRA, STELLANTIS, CERIB, BOUYGUES, NAFEMS, SIXENSE, EIKOSIM, DASSAULT AVIATION, GE HEALTHCARE, AIR LIQUIDE, EDF, SAINT-GOBAIN, CEMENTYS…