ISIMULATION

RECHERCHE

AU180e5,48(DES IRTAvec huit instituts de recherche technologique[IRT], la France a enfin l'quivalent des instituts

Fraunhofer allemands... en mieux. Crs entre 2012et 2013 grce au Programme des investissements

d'avenir [PIA] et dots de 9 4 0 millions d'eurossur dix ans, les IRT organisent une recherche

mutualise public-priv autour de huit thmatiques :technologie numrique [IRT BCom], microbiologie

et maladies infectieuses [IRT Bioaster], usinedu futur [IRT Jules Verne], matriaux, mtallurgie

et procds [IRT M2P], nanolectronique [IRTNanoelec], systmes ferroviaires [IRT Railenium],

aronautique, espace et systmes embarqus [IRTSaint-Exupry] et ingnierie numrique des systmes

[IRT SystemX]. Entreprises et laboratoires publics

mutualisent des moyens humains et matriels pourmener bien des projets de recherche collaboratifs

dont ils partagent la proprit intellectuelle. Et celafonctionne. En quatre ans, les IRT - qui fdrent

459 partenaires industriels et 116 acadmiques,soit prs de 1 0 0 0 personnes - ont dj ralis

104 transferts de technologie, dpos 2 0 6 brevets,initi 871 publications scientifiques, cr 61 plates-

formes technologiques et particip 2 9 projetsde recherche europens. Au de ces projets,

la simulation et le calcul tiennent une grande place :modlisation de nouveaux matriaux composites,

du traitement des matriaux et des transports

multimodaux, simulation thermique des composantslectroniques, plates-formes numriques

de validation des composants ferroviaires et de testde la scurit de la 5G, mthodologie pour un bon

usage des couplages multiphysiques en conceptionaronautique, mutualisation des ressources

de calcul haute performance... Plonge dans lenumrique des IRT.

PAR 85e ,( BARBAUX ET THIERRY LUCAS

ifib

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SystemXa conupour la 5NCFun modled'optimisationdes trajetscombinanttrain et bus.

IRT SYSTEMX TRACER LES ROUTESD'UNE 02%, ,7e MULTIMODALE

Cration 31 octobre 2012

Projets en cours 21, dont 4 europens Termins 4

I Plates-formes et quipements 8

I Brevets 37 Publications 2 0 8 Transferts technologiques 30

I Collaborateurs 130, dont 34 doctorants

I Partenaires industriels 75 Acadmiques 14

I Financement PIA 130 millions d'euros

Le projet de recherche sur le transport multimodal MIC(Modlisation, interaction, communication), men l'IRTSystemX depuis cinq ans, a t clos en dcembre. En sefondant sur des scnarios proposs par Alstom, Renault etla SNCF, l'IRT a dvelopp des modles numriques pouroptimiser les correspondances train-bus, l'informationvoyageurs en cas d'incident et la mise en place d'un systmed'autopartage. Des modles qui serviront d'autres projetsd'optimisation, notamment pour les gares du Grand Paris etpour la ville du futur, pas si simple crer. Car les modlesinitiaux sont rares. Les industriels ont surtout simull'infrastructure et les vhicules. Mais ces systmes voluenten fonction des passagers , rappelle Lionel Scrmin, le chef

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de projet transport multimodal mis disposition de l'IRT parAlstom. Autre dfi pour les chercheurs, le passage l'chelledes modles et l'obtention des donnes. Le scnario sur laplanification et celui sur la communication aux usagers ontncessit de mener deux phases d'enqute pour permettre la SNCF d'ajouter le comportement des passagers sesmodles de dplacement de train et crer un outil de visua-lisation pour les dcideurs.

C'est du ct de la mcanique des fluides et dans la supervi-sion des aroports que les chercheurs sont alls chercher desmodles pour optimiser les correspondances train-bus. Ils ontensuite tabli des principes de supervision multimodale etun tutoriel de planification. Enfin, pour le dimensionnementd'un service d'autopartage sur le campus technologique deParis-Saclay, ils ont rcupr des donnes de Nissan qui avaitmis en place un systme d'autopartage Yokohama (Japon)entre 2013 et 2015 avec des Twizy. Nous avons pu prouver,aprs coup, avec les donnes relles, que les approchesd'optimisation peuvent apporter des gains, explique Lio-nel Scrmin. Le projet MIC, qui a rassembl une quarantainede personnes, a donn lieu 26 publications par les chercheursdes autres laboratoires et organismes publics impliqus(Ifsttar, Inria, ENS Paris-Saclay, UTBM, Tlcom SudParis,CEA...). Les rsultats ont t capitaliss sur la plate-formeMost (Modelization&optimization smart territories).

L'USINE NOUVELLE I CAHIER N 2 I 6 AVRIL 2017

IRT JULES VERNE OPTIMISER LES COMPOSITESPOUR LES e1(5 ,(6 MARINES

Cration 5 mars 2012

Projets en cours 53 Termins 16 (dort 3 europens]

Plates-formes et quipements 8

Brevets 28 Publications 120 Transferts technologiques 15

Collaborateurs 104 [dont 20 doctorants]

I Partenaires industriels 51 Acadmiques 14

Financement PIA 115 millions d'euros

Les composites sont des matriaux au comportement com-plexe, notamment quand on les met en prsence d'eau demer. C'est pour s'attaquer ce problme, qui touche lesoliennes offshore et les hydroliennes, que l'IRT Jules Verne,ax sur la fabrication de structures (aronautique, automo-bile, construction navale et nergies marines renouvelables),dveloppe des modles de simulation spcifiques. Commentgarantir la tenue mcanique d'une pale soumise au milieumarin (olienne) ou immerge (hydrolienne)? Quelle quantitd'eau de mer sera absorbe par le composite, avec quellesconsquences ? Le matriau gonfle, sa masse augmente, cequi n'est pas sans incidence pour des oliennes de 160 mtresde diamtre... Les proprits mcaniques sont affectes et desgonflements locaux peuvent mme endommager les pales.Nous dveloppons ou adaptons des modles de simulationdu vieillissement du composite en prsence d'eau de merafin de prvoir l'endommagement par fatigue et les risquesde rupture brusque de la pale, indique Tanguy Moro, leresponsable de l'quipe simulation de l'IRT.

Un premier projet, avec le laboratoire GeM de Nantes(Loire-Atlantique), le Centre technique des industries mca-niques (Cetim) et des industriels (DCNS, General Electric,STX), a permis de valider, en corrlation avec des essais, unmodle de simulation de la diffusion de l'eau l'chelle dela microstructure du matriau. Un nouveau projet, poursuiviavec GE, le bureau d'tudes SC Mca et Bureau Veritas, vise tendre la modlisation une structure entire et intgrerles nouveaux modles dans un code de calcul commercial,Abaqus, utilis par les industriels. Ces derniers pourrontalors mieux prvoir la dure de vie des structures en mer,anticiper la maintenance et amliorer la conception des pales.L'IRT veut ensuite monter un projet collaboratif avec desditeurs de logiciels pour transformer les codes dveloppsen vritables produits commercialisables -cette dmarche

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S est dj lance pour des modles de simulation destins l'automobile. Par ailleurs, toujours dans les nergies marines,l'quipe simulation est intervenue pour simuler un procdde fabrication de pale d'hydrolienne en une seule tape,par injection de rsine dans une prforme contenant unestructure complexe de fibres et de renforts. Le but est dedfinir, au moyen du logiciel de simulation de Moldex3D, lameilleure stratgie d'injection (points d'injection, pression,temprature de la rsine...), prcise Tanguy Moro. L'enjeu?Se limiter un minimum d'essais de fabrication, quandchaque structure FR H entre 15000 et 50000 euros...

IRTNANOELEC LA TRAQUE DES CALORIESDANS LES COMPOSANTS e ( 7521,48(6 3D

t Cration 11 avril 2012

> Projets en cours 29, dont 10 europens

I Plates-formes et quipements 5

Brevets 98 Logiciels 8 Publications 171Transferts technologiques 18 Start-up 2

S Collaborateurs 185 quivalents temps plein, dont 16 doctorants

I Partenaires industriels 122 Acadmiques 6

Financement PIA 160 millions d'euros

Gagner de la place, rduire la consommation d'nergie,accrotre les performances... L'intgration 3D des com-posants lectroniques a de nombreux avantages. Et aumoins un inconvnient : a chauffe ! Quand on empile despuces lectroniques les unes sur les autres, la dissipationthermique peut devenir un point bloquant. Des logicielsde simulation thermique pour l'lectronique existent sur lemarch, mais avec l'intgration 3D, de nouveaux problmessurgissent. C'est pourquoi le programme Intgration 3Dde l'IRT Nanoelec dveloppe des outils de simulation avecMentor Graphics, l'diteur de logiciels de conception lec-tronique. Nous travaillons en parallle sur les technologiesncessaires pour faire de l'intgration 3D, des briques decircuits, et les outils de conception. Le but est d'avoir unesolution prte quand un industriel veut franchir le pas,indique Pascal Vivet, spcialiste de la conception de circuitsau CEA Leti, partenaire du programme auquel participentaussi le fabricant de semi-conducteurs STMicroelectronicset deux quipementiers, SET et EVG.

Empiler des puces et les interconnecter verticalement sefait dj pour certains composants de mmoire. Mais l'int-gration 3D a des ambitions plus larges, puisqu'il s'agit desuperposer des processeurs, des mmoires, des capteurs,des microsystmes lectromcaniques (Mems)..., dans lebut de rduire leur consommation et d'amliorer leursperformances. Pour simuler la dissipation thermique del'empilement, il faut prendre en compte ce qui se passe dansles circuits, mais aussi les effets crs par les interconnexionsverticales, les through silicon vias (TSV) et le