Une chaire pour étudier la durabilité des ouvrages hydrauliques

La Fondation Grenoble INP lance une nouvelle chaire d’enseignement et de recherche intitulée Medelia. Son objectif ? Améliorer la durabilité et la sûreté des ouvrages hydrauliques, tels que les centrales hydrauliques et les barrages.

Changement climatique, crues, ou encore sécheresse…Pour étudier les pressions exercées sur les ouvrages hydrauliques, la Fondation Grenoble INP a lancé la chaire d’enseignement et de recherche appelée Medelia. Portée conjointement par Julien Baroth, chercheur au 3SR, laboratoire de Mécanique des Solides pour l’ingénierie des structures, ouvrages et des matériaux, et Rafael Estevez, chercheur au SIMaP, laboratoire de Science et Ingénierie des Matériaux et Procédés, cette chaire vise à améliorer la durabilité et la sûreté de ces ouvrages.

La chaire focalise son attention sur l’étude des organes de vantellerie, tels que les portes d’écluses et les vannes et des ouvrages d’ingénierie hors-norme. Ces organes sont des parties mobiles soumises à des efforts et contraintes très importantes, pouvant atteindre des poussées de centaines de tonnes, et présentent parfois des signes de fatigue importants. Le changement climatique apporte des variations importantes des niveaux d’eau, tels que les crues et les sécheresses. De plus, les nouveaux modes d’exploitation des barrages, tels que la régulation des réseaux électriques, ont également un impact sur la fatigue de ces organes hydrauliques.

À partir de ces différents critères, les chercheurs travailleront pendant quatre ans sur de nouvelles méthodes de calcul en fatigue et en mécanique de la rupture. Ils étudieront notamment une voie de développement, le calcul en fatigue probabiliste, qui consiste à prendre en compte la variabilité des matériaux, des chargements, des qualités de fabrication, de la corrosion, etc. Une autre voie de développement sera de réaliser des calculs déterministes de propagation de fissure sur des assemblages mécanosoudés des portes écluses.
Les nouvelles méthodes de calcul permettront de réaliser des estimations d’endommagement et de durée de vie plus précises. Les gestionnaires d’ouvrage pourront ainsi mieux choisir entre différents scénarios : prolongement de la durée de vie à l’identique, réparations, renforcements ou remplacement complet. Les enjeux financiers sont très importants, compte tenu des coûts de fabrication, de chantier et des pertes d’exploitation durant les arrêts.

Étudier la résistance du matériau

d’enrichir les modèles utilisés par Spretec pour la prévision de la durée de vie résiduelle des ouvrages, les chercheurs travailleront sur de nouvelles méthodes de calcul en fatigue et en mécanique de la rupture. Ils étudieront notamment une voie de développement, le calcul en fatigue probabiliste, qui consiste à prendre en compte la variabilité des matériaux, des chargements, des qualités de fabrication, de la corrosion, etc. Une autre voie de développement sera de réaliser des calculs déterministes de propagation de fissure sur des assemblages mécanosoudés des portes écluses.

Les nouvelles méthodes de calcul permettront de réaliser des estimations d’endommagement et de durée de vie plus précises. Les gestionnaires d’ouvrage pourront ainsi mieux choisir entre différents scénarios : prolongement de la durée de vie à l’identique, réparations, renforcements ou remplacement complet. Les enjeux financiers sont très importants, compte tenu des coûts de fabrication, de chantier et des pertes d’exploitation durant les arrêts.

_{Cette initiative de quatre ans bénéficie du mécénat d’Artelia, au profit de sa filiale Spretec, bureau d’études spécialisé dans le calcul des structures.}