Ma4 – Apport du Machine Learning pour le développement de nouveaux matériaux et de leurs procédés

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Ma4 – Apport du Machine Learning pour le développement de nouveaux matériaux et de leurs procédés

D. Bettebghor (ONERA)

Les sciences et l’ingénierie des matériaux, à l’instar d’autres domaines, profitent ces dernières années d’un engouement pour l’exploitation automatisée de données, notamment via l’utilisation de techniques issues du Machine Learning. Si les sources de données physiques (images, RX, tomographies, procédés…) et simulées (ab initio, dynamique moléculaire, mécanique microstructurale et calcul des structures) sont nombreuses, les contraintes et objectifs de développement accéléré de nouveaux matériaux, de nouvelles méthodes de contrôle, l’essor de nouveaux procédés d’élaboration (ALM) et plus généralement de digitalisation du cycle de vie produit rendent séduisantes les techniques de machine learning. En effet, qu’il s’agisse d’optimisation combinatoire de compositions d’alliages, d’améliorer la prédiction de durée de vie, d’optimiser les structures et architectures, d’accélérer les simulation multi-échelles ou encore de mieux contrôler les procédés et les pièces en cours de vie, les modèles de prédiction du ML en créant des relations mathématiques entre des entrées (e.g. microstructures) vers une quantité d’intérêt (e.g. tenue en fatigue) offrent la possibilité de digitaliser tout ou partie des sciences des matériaux et outillent les approches numériques modernes (e.g. ICME). Toutefois l’adoption et le développement de ces méthodes restent assujettis aux volumes et à la qualité des données dont elles sont friandes. Le processus de labellisation nécessaire reste aussi un goulet d’étranglement tant il nécessite une expertise chronophage. Par ailleurs, ces méthodes ML sont souvent développées pour une problématique ad-hoc et peuvent avoir des difficultés à généraliser correctement sur des nouveaux jeux de données. Enfin, ces nouvelles méthodes requièrent aussi de nouveaux métallurgistes et spécialistes des matériaux rompus aux techniques de Machine et Deep Learning, rares dans le monde des matériaux. Au cours de cet entretien, nous débattrons des avantages et des inconvénients de l’utilisation du ML pour les matériaux, en insistant à la fois sur leurs potentiels mais aussi leurs limites.

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Ma3 – Quels enjeux matériaux pour le stockage LH2 ou Matériaux et LH2 ?

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Y. Cadoret

Rédaction en cours

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Ma2 – Certification des traitements de surface dans le cadre de REACH

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Ma2 – Certification des traitements de surface dans le cadre de REACH

A. Laurent (Dassault-Aviation)

Durant des décennies, le monde du traitement de surfaces a connu peu d’évolution. Chromage, oxydation chromique, conversion chimique, cadmiage… Avec des procédés maitrisés et des performances adaptées aux besoins, pour quelle raison changer quelque chose qui fonctionne ? Puis REACh est arrivé et a visé droit dans le talon d’Achille du traitement de surface : la nocivité des substances chimiques. En imposant des dates butoirs pour l’interdiction de certaines substances, REACh nous fait perdre nos repères fixés depuis si longtemps. Le remplacement d’un traitement de surface n’est pas qu’une question de changement de bains de traitement. Aucun remplaçant ne peut garantir la globalité des performances techniques auxquelles nous étions habituées. La discussion portera sur ce problème de non « iso-performance », ce que nous sommes prêts (ou pas !) à accepter et quels axes de recherches et solutions peuvent être apportés.

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Ma1 – La Fabrication Additive métallique : changement de paradigme pour la fabrication de série

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Ma1 – La Fabrication Additive métallique : changement de paradigme pour la fabrication de série

C. Sarrazin (LISI)

Avec une grande expérience sur les structures mécaniques en fabrication additive aluminium, LISI AEROSPACE ADDITIVE MANUFACTURING et ses partenaires ont su repousser les limites actuelles afin de qualifier et fabriquer en série des pièces de grande dimension. Ainsi, c’est avec DASSAULT AVIATION que LAAM a pu développer et qualifier la première pièce vol série en fabrication additive sur lit de poudre aluminium, la rampe de désembuage du RAFALE. C’est ensuite avec THALES ALENIA SPACE que LAAM a relevé le défi de la fabrication d’une grande structure monolithique qui cumule des fonctions de contrôle thermique aux habituelles fonctions mécaniques de support d’équipement de satellite. Les étapes de qualification pour la série de ces deux sujets seront exposées, ainsi que les résultats et projection de fabrication.

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Ma4 – Les simulations de procédés de fabrication pour anticiper les problèmes ?

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Ma4 – Les simulations de procédés de fabrication pour anticiper les problèmes ?

D. DELOISON (Ariane Group)

L’industrie, comme l’ensemble de la société, est confrontée à une spectaculaire accélération du temps. Dans un monde changeant, où de nouvelles technologies sont introduites (l’impression 3D par exemple) et où la compétition est mondialisée, les nouveaux produits doivent être à la fois innovants et industrialisés dans un cadre très contraint en termes de coûts et de délais.

L’étape de fabrication est cruciale car de nombreux problèmes peuvent surgir. Ces problèmes doivent être anticipés. La simulation des procédés de fabrication s’inscrit dans un cadre plus global de diminution des risques.

En s’appuyant sur des exemples divers concernant des procédés classiques (soudage, formage…) mais aussi plus innovants (impression 3D), on essaiera de répondre à des questions très pratiques : Comment la simulation peut-elle m’aider ? Comment la mettre en place ? Quelles sont les conditions pour qu’elle soit utile ?

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Ma3 – Nouveaux systèmes monocristallins des turbines HP : quel défi pour demain ?

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Ma3 – Nouveaux systèmes monocristallins des turbines HP : quel défi pour demain ?

Ch. BRISSET (SAFRAN)

Garantir de fortes poussées tout en minimisant la consommation de carburant des futurs turboréacteurs civils ou militaires conduit à faire fonctionner les turbines hautes pression de ces moteurs sous des températures de plus en plus élevées avec des matériaux dont les propriétés doivent être constamment améliorées pour garantir des durées de vie compétitives. Dans un tel contexte, maitriser la conception et la fabrication d’aubages de turbines dotés de circuits de refroidissement complexes mais également le développement des systèmes monocristallins dans lesquels ces aubages sont réalisées constitue un des challenges que les motoristes doivent relever pour assurer l’avenir de leurs produits.

L’ensemble de cette problématique sera exposé en insistant particulièrement sur le concept de système monocristallin qui ne se limite pas au matériau seul. L’apport des nouvelles techniques comme la fabrication additive ou la simulation des procédés pour l’ensemble des étapes de la fonderie à cire perdue y sera abordé et pourra constituer un thème de débat.

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