Activités scientifiques

Les travaux de recherche menés au sein du thème Fiabilité et Optimisation des Structures et Systèmes (ROSS) concernent les systèmes physiques rencontrés en ingénierie (essentiellement mécaniques) présentant des incertitudes propres à la physique des phénomènes en présence ou liées à l’information dont on dispose sur ces systèmes. L’objectif est d’apporter des solutions aux problèmes industriels centrés sur la sécurité des personnes, des structures, des ouvrages ou de manière plus large sur le bon fonctionnement de systèmes. Le thème ROSS développe les actions principales suivantes :

• Méthodes numériques pour la propagation d’incertitudes
  • Evaluation de probabilités faibles associées à des événements rares
  • Construction de métamodèles pour le calcul fiabiliste et l’analyse de sensibilité stochastique
• Conception et optimisation en présence d’incertitudes
  • Conception fiable et robuste
  • Optimisation sous incertitudes
• Optimisation du cycle de vie des structures
  • Modélisation probabiliste des structures dégradées
  • Optimisation de la maintenance par la fiabilité

Plaquette de présentation

Permanents

• Pierre BEAUREPAIRE (MCF)
• Jean-Marc BOURINET (MCF, référent scientifique)
• Alaa CHATEAUNEUF (PR)
• David CLAIR (MCF)
• Nicolas GAYTON (PR)
• Aurélie TALON (MCF)

Post-Doctorants

• Nom : Younès BENTARZI
  Sujet : Méthodologie d’aide à la décision à destination des gestionnaires de patrimoine prenant en compte les incertitudes pour des décisions durables – Application aux réseaux d’assainissement
  Encadrement : A. Talon
• Nom : Noureddine RHAYMA
  Sujet : Méthodologie d’aide à la gestion des tunnels et ouvrages souterrains en service
  Encadrement : A. Talon
• Nom : Hassen RIAHI
  Sujet : Impact des variations climatiques et mécaniques sur la durabilité des constructions bois
  Encadrement : A. Chateauneuf

Doctorants

• Prénom/Nom : Samer MAHMOUD
  Sujet : Optimisation fiabiliste et topologique de la maintenance des structures soumises à la fatigue
  Encadrement : A. Chateauneuf
  Financement :
  Soutenance prévue en 2017
• Prénom/Nom : Jun SHAO
  Sujet : Modélisation probabiliste et simulation numérique de phénomènes naturels pour l’analyse des risques en fiabilité structurale
  Encadrement : M. Fogli, D. Clair
  Financement : ANR MODNAT
  Soutenance prévue en 2016
• Prénom/Nom : William FAURIAT
  Sujet : Vers la simulation numérique de la fiabilité prévisionnelle de systèmes mécaniques roulants
  Encadrement : A. Béakou, N. Gayton, C. Mattrand
  Financement : CIFRE Renault
  Soutenance prévue en 2016
• Prénom/Nom : Maliki MOUSTAPHA
  Sujet : Métamodèles adaptatifs pour l’optimisation robuste multi-prestations de la masse des véhicules
  Encadrement : B. Sudret, J.-M. Bourinet
  Financement : CIFRE PSA
  Soutenance prévue en 2015
• Prénom/Nom : Attibaud KOUASSI
  Sujet : Estimation de l’intégrité CEM de câbles dans des environnements stochastiques complexes
  Encadrement : P. Bonnet, M. Fogli, J.-M. Bourinet, S. Lalléchère
  Financement : Allocation du Ministère
  Soutenance prévue en 2015
• Prénom/Nom : Lara SAAD
  Sujet : Optimisation du coût du cycle de vie des structures en béton armé
  Encadrement : A. Chateauneuf, W. Raphael
  Financement :
  Soutenance prévue en 2015
• Prénom/Nom : Amina AISSANI
  Sujet : Optimisation fiabiliste des performances énergétiques des bâtiments
  Encadrement : A. Chateauneuf, J.-P. Fontaine, P. Audebert
  Financement : Allocation du Ministère
  Soutenance prévue en 2015
• Prénom/Nom : Charlie MATHEY
  Sujet : Contribution à l’étude du comportement de structures élancées glissantes et basculantes sous séismes
  Encadrement : P. Baillet, M. Fogli
  Financement : Allocation CEA
  Soutenance prévue en 2015
• Prénom/Nom : Antoine DUMAS
  Sujet : Analyse des tolérances des systèmes mécaniques hyperstatiques
  Encadrement : J.-Y. Dantan, N. Gayton
  Financement : ANR AHTOLA
  Soutenance prévue en 2014
• Prénom/Nom : Simon BUCAS
  Sujet : Approches probabilistes pour le dimensionnement en fatigue des grues à tour
  Encadrement : A. Chateauneuf, N. Gayton
  Financement : CIFRE Manitowoc
  Soutenance prévue en 2014
• Prénom/Nom : Fabien GIRAUDEAU
  Sujet : Contribution à l’évaluation probabiliste de la fragilité sismique des installations industrielles
  Encadrement : M. Fogli
  Financement : Allocation CEA-CNRS
  Soutenance prévue en 2014

Thèses récemment soutenues (depuis 2008)

• Titre : Analyse des structures à dimension stochastique élevée : application aux toitures bois sous sollicitation sismique
  Nom : Hassen RIAHI
  Thèse soutenue le 8 avril 2013
• Titre : Modélisation stochastique de l’interaction poids lourds – infrastructures routières. Application à l’analyse des risques et à la prévention des accidents
  Nom : Hamid BADI
  Thèse soutenue le 17 décembre 2012
• Titre : Application des méthodes fiabilistes à l’analyse et la synthèse des tolérances
  Nom : Paul BEAUCAIRE
  Thèse soutenue le 29 novembre 2012
  Lien vers manuscrit de thèse : http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00836759/
• Titre : Application par krigeage de la fiabilité des structures sollicitées en fatigue
  Nom : Benjamin ECHARD
  Thèse soutenue le 25 septembre 2012
  Lien vers manuscrit de thèse : http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00800208
• Titre : Méta-modèles adaptatifs pour l’analyse de fiabilité et l’optimisation sous contrainte fiabiliste
  Nom : Vincent DUBOURG
  Thèse soutenue le 5 décembre 2011
  Lien vers manuscrit de thèse : http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00697026
• Titre : Approche probabiliste de la tolérance aux dommages - Application au domaine aéronautique
  Nom : Cécile MATTRAND
  Thèse soutenue le 30 novembre 2011
  Lien vers manuscrit de thèse : http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00738947
• Titre : Evaluation à moindre coût de la fiabilité des structures sollicitées en fatigue
  Nom : Alban NOTIN
  Thèse soutenue en mai 2011
• Titre : Evaluation probabiliste de la dangerosité des trajectoires de véhicules en virages
  Nom : Abdourhamane KOITA
  Thèse soutenue le 23 mars 2011
• Titre : Approche probabiliste de la sécurité des véhicules légers en zones accidentogènes
  Nom : Guillaume REY
  Thèse soutenue le 8 décembre 2010
  Lien vers manuscrit de thèse : http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00586196/
• Titre : Modélisation stochastique de propagation de fissure utilisant la méthode des éléments finis étendue
  Nom : Lukaš NESPUREK
  Thèse soutenue le 25 novembre 2010
  Lien vers manuscrit de thèse : http://www.vutbr.cz/www_base/zav_prace_soubor_verejne.php?file_id=33904
• Titre : Approche probabiliste de la propagation des incertitudes dans le modèle mécano-numérique du système couplé «fémur - prothèse non cimentée»
  Nom : Xiao Su HU
  Thèse soutenue le 15 novembre 2010
  Lien vers manuscrit de thèse : http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00629650
• Titre : Dégradation des structures en béton armé sous les charges d’environnement
  Nom : Jinane EL HASSAN
  Thèse soutenue le  5 novembre 2010
• Titre : Contribution à l’évolution des méthodologies de caractérisation et d’amélioration des voies ferrées
  Nom : Nourredine RHAYMA
  Thèse soutenue le 6 juillet 2010
• Titre : Fiabilité et durée de vie des systèmes mécaniques dégradés : essais de démonstration et analyse basée sur la fonction de hasard
  Nom : Hussam AHMED
  Thèse soutenue le  3 novembre 2009
• Titre : Approchefiabiliste de la stabilité des structures minces imparfaites par la Méthode Asymptotique Numérique
  Nom : Claudine NOIRFALISE
  Thèse soutenue le 8 juillet 2009
• Titre : Analyse du phénomène de crissement par des outils de la dynamique stochastique
  Nom : Pierre GRANGE
  Thèse soutenue le 8 juillet 2009
• Titre : Calcul de la fiabilité de structures soumises à des chargements dynamiques aléatoires
  Nom : Jalaa AHMAD
  Thèse soutenue le 24 juin 2009
• Titre : Optimisation mécano-fiabiliste de la conception et de la maintenance des systèmes mécaniques
  Nom : Younès AOUES
  Thèse soutenue le 15 janvier 2009
• Titre : Couplage mécano-fiabiliste : 2SMART – méthodologie d'apprentissage stochastique en fiabilité
  Nom : François DEHEEGER
  Thèse soutenue le 28 janvier 2008
  Lien vers manuscrit de thèse : http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00728322
• Titre : Application de méthodes probabilistes à l’analyse des couplages en Compatibilité Electromagnétique et contribution à la sûreté de fonctionnement de systèmes électroniques
  Nom : Fatou DIOUF
  Thèse soutenue le 28 mai 2008

Collaborations sur les 5 dernières années

Internationales

• ETH Zurich, Suisse (co-encadrement de la thèse de M. Moustapha)
• KIT Karlsruhe, Karlsruhe, Allemagne (organisation d’une école d’été franco-allemande en 2011, d’un symposium IUTAM en 2012 et d’une école d’été franco-allemande / école thématique CNRS en 2014)
• Université d’Arizona, Tucson, AZ, USA (invitation de doctorants pour des séjours de recherche : A. Basudhar d’octobre à décembre 2010 et S. Lacaze de septembre à décembre 2012)
• Université de Los Andes, Colombie (co-encadrement de la thèse de E. Bastidas-Artaega)
• Université São Paulo, Brésil (projet COFECUB, co-encadrement des thèses de E. Leonel et C. Nougeira)
• Université Saint-Joseph, Liban (cotutelle des thèses de L. Saad et R. Faddoul)
• Université Technologique d’Oran, Algérie (projet TASSILI, co-encadrement des thèses de A. Khiat, M. Bouhafs, B. Bouhamida et H. Errouane)

Nationales (universitaires)

• ENSAM Metz (thèse d’A. Dumas)
• ETH Zurich (thèse de M. Moustapha)
• Université de Bordeaux (postdoc de Y. Bentarzi)
• UTC (thèse d’A. Notin)

Industrielles

• CEA Saclay (thèses de F. Giraudeau et C. Mathey)
• CETIM (thèse d’A. Notin)
• CSTB Grenoble et Marne la Vallée (collaboration scientifique, étudiants en Projet de Recherche de Développement 5ème année Polytech Génie Civil)
• DCNS (thèse de V. Dubourg)
• DGA Techniques Aéronautiques Toulouse (thèse de C. Mattrand)
• EADS-IW (thèse  de C. Mattrand)
• IRSTEA Aix en Provence (collaboration scientifique, étudiants en Projet de Recherche de Développement 5ème année Polytech Génie Civil)
• Manitowoc (thèse de S. Bucas)
• Phimeca Engineering (accord cadre IFMA-Phimeca, thèses de V. Dubourg et  de F. Deheeger)
• PSA Vélizy (thèse de M. Moustapha)
• RATP (postdoc de N. Rhayma)
• Renault (thèse de W. Fauriat)

Projets nationaux, européens et internationaux (depuis 2008)

Internationaux & européens

• Acronyme : COFECUB
  Titre complet : Modèle de fiabilité et d’optimisation appliqués aux problèmes d’ingénierie
  Dates : 2012-2015
  Partenaires : Université Blaise Pascal et Université de São Paulo
• Acronyme : TASSILI
  Titre complet : Approche fiabiliste de la réhabilitation et de la réparation des structures endommagées par des matériaux composites
  Dates : 2008-2011
  Partenaires : Université Blaise Pascal et Université Technologique d’Oran

Nationaux

• Acronyme : ANR MODNAT
  Titre complet : MODélisation probabiliste des phénomènes NATurels
  Dates : 2012-2015
  Partenaires : ONERA, IFREMER, EDF R&D, IFPEN, University of Brighton
  Lien vers site web du projet : http://sites.onera.fr/MODNAT/project
• Acronyme : ANR AHTOLA
  Titre complet : Advanced Hybrid method for the TOLerance Analysis of complex system
  Dates : 2011-2014
  Partenaires : ENSAM Metz, IFMA, RADIALL, PHIMECA, VALEO, PIERBURG
• Acronyme : INCERDD
  Titre complet : Prise en compte des incertitudes pour des décisions durables
  Dates : 2011-2014
  Partenaires : LAEGO, INERIS, IREGE, I2M, IP, ERPI, Inocité, ADUAN, CUGN, DDT-54
• Acronyme : MEDITOSS
  Titre complet : Méthodologie de Diagnostic des Tunnels et Ouvrages Souterrains en Service
  Dates : 2010-2014
  Partenaires : Institut Pascal, LGCIE, RATP, Sol Solution
• Acronyme : LAHARISK
  Titre complet : LAHARS (coulée de débris volcaniques et inondations associées) : métrologie in situ, rhéologie et modèles d’écoulements, évaluation quantitative des dommages, prévention et couverture financière
  Dates : 2010-2013
  Partenaires : LMV, IRSTEA, CNAM, LAMETA, IP
• Acronyme : ANR SISBAT
  Titre complet : Analyse et optimisation du comportement sismique de la maison individuelle avec toiture en charpentes industrialisées en bois – Couplage modélisation stochastique / expérimentation
  Dates : 2009-2012
  Partenaires : FCBA, CSTB, Université Blaise Pascal /Institut Pascal, LMT, L3S, RBGM, CEA
  Lien vers site web du projet : http://sisbat.fcba.fr/
• Acronyme : ANR APPROFI
  Titre complet : Approche PRObabiliste de la conception robuste en FatIgue
  Dates : 2008-2011
  Partenaires : CETIM, ENS Cachan, UTC, IFMA, MODART, PHIMECA
  Lien vers site web du projet : http://pole-modelisation.univ-bpclermont.fr/cisssi/
• Acronyme : DRAST/IREX S3
  Titre complet : Surveillance de Santé Structurale
  Dates : 2007-2011
  Partenaires : IFFSTARR, SYROKKO, EDF-DTG, CETE de Lyon, SNCF
• Acronyme : ANR CISSSI
  Titre complet : Calcul Intensif Stochastique et Sûreté des Systèmes Industriels
  Dates : 2006-2010
  Partenaires : Université Blaise Pascal, IFMA, ONERA, CEA, PHIMECA
  Lien vers site web du projet : http://pole-modelisation.univ-bpclermont.fr/cisssi/
• Acronyme : PNISI
  Titre complet : Projet National Ingénierie de la Sécurité Incendie
  Dates : 2005-2011
  Partenaires : 22 partenaires du secteur privé, 8 laboratoires et centres de recherche, 7 universités, 2 ministères et 11 organismes publics
  Lien vers site web du projet : http://www.pnisi.fr

Publications & production scientifique (2008-2014)

Rayonnement scientifique

Organisations de colloques, conférences, journées d’étude, écoles d’été de portée nationale/internationale

• Modeling and Numerical Methods for Uncertainty Quantification (MNMUQ 2014), French-German Summer School & Ecole Thématique CNRS, Porquerolles, France, September 1-5, 2014, soutiens Université Franco-Allemande, CNRS, AFM, Institut Pascal, ED SPI Clermont et IFMA, 65 participants, http://www.ifma.fr/summerschool2014
• 46^th ESReDA Seminar, Reliability Assessment and Life Cycle Analysis of Structures and Infrastructures, Torino, Italy, May 29-30, 2014
• Journées de Fiabilité des Matériaux et des Structures, Aix en Provence, France, 9-10 avril 2014
• IUTAM Symposium on Multiscale Problems in Stochastic Mechanics, Karlsruhe, Germany, June 25-29, 2012, 35 participants, 23 papiers présentés, http://www.itm.kit.edu/dynamik/iutam-symposium/ , http://www.sciencedirect.com/science/journal/22109838/6/supp/C
• CIMSC’11, 2^nd International Conference on Composite materials and structures, Oran, Algeria, November 28-30, 2011
• Uncertainty Quantification in Mechanics and Material Sciences, Theory and Practice, French-German Summer School, Pforzheim, Germany, August 22-26, 2011, 38 participants, soutiens Université Franco-Allemande et AFM, http://www.ifma.fr/summerschool2011
• 39^th ESReDA Seminar, Challenges in Structural Safety and Risk Analysis, Coimbra, Portugal, October 19-21, 2010
• 3^rd International Conference on Accelerated Life Testing for Reliability and Quality Control (ALT2010), Clermont-Ferrand, France, May 19-21, 2010
• CIMSC’09 : 1^st International Conference on Composite materials and structures, Oran, Algeria, November 7-11, 2009
• Journées Méc@Proba - Probabilistic Approaches in Engineering Mechanics, IFMA, June 4, 2009, http://www.ifma.fr/lami/mpms/journee04.06.2009/index.html
• Journées Méc@Proba, IFMA, 28 janvier 2008, http://www.ifma.fr/lami/mpms/journee28.01.2008

Animation de réseaux

• Animation du GST Mécanique Probabiliste des Matériaux et des Structures devenu Mécanique & Incertain au sein de l’AFM (N. Gayton, J.-M. Bourinet)

Développement et diffusion de logiciels :

• FERUM, http://www.ifma.fr/FERUM. Code open source (licence GNU). 1100 téléchargements de septembre 2009 à septembre 2014 issus de 62 pays.

Moyens expérimentaux et/ou de calcul

Moyens de calculs

• serveur de calculs Alinéos quadri-processeurs AMD.
• cluster IBM à 28 noeuds bi-processeurs XEON.