L’O.R. MEM s’attache à mieux appréhender les interactions entre le comportement mécanique des matériaux métalliques et l’environnement, notamment en présence d’hydrogène, responsable de phénomènes de fragilisation affectant la tenue des structures en service. L’activité principale est centrée sur le développement d’outils numériques de simulation par éléments finis, basés essentiellement sur le logiciel Abaqus et l’enrichissement de procédures utilisateurs spécifiques.

Il s’agit de mener des calculs complexes, prenant en compte, de manière entièrement couplée,

– la rupture assistée par l’environnement (zones cohésives) ;

– les champs thermo-élasto(visco)plastiques, à l’échelle du composant et/ou du polycristal ;

– la diffusion et le piégeage de l’hydrogène sur différents types de pièges (dislocations, lacunes….), de densité évolutive. Ce piégeage peut être instantané (dit équilibre d’Oriani) ou transitoire, via la résolution d’équations différentielle de cinétique chimique. La diffusion est assistée par les champs mécaniques (pression hydrostatique).

– le transfert de chaleur transitoire.

Les applications concernent essentiellement le domaine du transport/stockage d’hydrogène dans des matériaux soumis à des chargements gazeux sous pression et/ou sous forte contrainte thermique (notamment rencontrées dans les tokamaks). Les outils développés peuvent également intéresser des problématiques connexes comme la corrosion sous contrainte.

Simulations avec couplages

Machine learning

Récemment, des couplages avec des méthodes de machine learning ont été développés pour calculer la rétention d’hydrogène sous différentes conditions d’exposition plasma.