Laboratoire des Technologies Innovantes (LTI)

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𝟭. 𝗘𝗾𝘂𝗶𝗽𝗲 𝗘𝗠𝗔𝗦 - 𝗥𝗲𝘀𝗽𝗼𝗻𝘀𝗮𝗯𝗹𝗲 : 𝗔𝗱𝗲𝗹𝗶𝗻𝗲 𝗚𝗢𝗨𝗟𝗟𝗜𝗘𝗨𝗫 Notre équipe Eco-Matériaux et Habitat Soutenable regroupe compétences et savoir-faire dans le domaine de l’étude des matériaux de construction, notamment valorisant des éco-coproduits de l’industrie, des matériaux composites et des parois multi-couches complexes afin d’améliorer l’efficience énergétique de l’enveloppe de l’habitat, le confort multi-physique des occupants et la qualité de l’air intérieur. Notre approche inclue, outre la caractérisation couplée (physico-morphologique, mécanique, hygrique et thermique), la formulation et la durabilité de ces nouveaux matériaux, et l’étude de la compréhension de leur comportement, y compris l’assemblage de différents matériaux, à différents états. Nos domaines de compétences s’appuient sur la science des matériaux à différentes échelles et sur le champ de la performance énergétique de l’enveloppe de l’habitat. Nos axes de recherchent se déclinent ainsi : • Formulation de nouveaux matériaux de construction respectueux de l’environnement • Caractérisation multi-physique des matériaux et des parois à différentes échelles • Optimisation de l’efficacité énergétique de parois complexes dans une démarche holistique, notamment en tenant compte de l’interaction entre les habitus de vie des occupants et les équipements techniques du bâtiment. Notre approche tend à apporter des solutions technologiques aux problématiques environnementales actuelles, depuis la valorisation de coproduits de l’industrie jusqu’aux économies circulaires réalisées sur l’intégralité du cycle de vie d’un bâtiment. 𝟮. 𝗘𝗾𝘂𝗶𝗽𝗲 𝗠𝗜𝗠 - 𝗥𝗲𝘀𝗽𝗼𝗻𝘀𝗮𝗯𝗹𝗲 : 𝗠𝗼𝗵𝗮𝗺𝗲𝗱 𝗚𝗨𝗘𝗦𝗦𝗔𝗦𝗠𝗔 Notre équipe en mécanique et ingénierie des matériaux élabore des matériaux innovants en utilisant des procédés de fabrication modernes et développe des outils numériques performants. Au travers de plusieurs travaux de recherche, réalisés dans diverses applications (fabrication additive, milieux granulaires, géopolymères, usinage des composites, couches minces composites, nanomatériaux) notre équipe s’est spécialisée dans la compréhension du comportement des systèmes complexes, la mise en forme des matériaux et la réalisation de dispositifs opto-électroniques. • Conception et modélisation multi-échelle et multi-physique des matériaux • Conception et réalisation de pièces complexes par fabrication additive • Étude et usinage des matériaux métalliques et composites Notre démarche s’intègre dans une volonté de lever les verrous technologiques liés au développement technologique de la conception à la réalisation pour le mettre au service des entreprises et industries. 𝟯. 𝗘𝗾𝘂𝗶𝗽𝗲 𝗦𝗜 - 𝗥𝗲𝘀𝗽𝗼𝗻𝘀𝗮𝗯𝗹𝗲 : 𝗟𝗮𝘂𝗿𝗲𝗻𝘁 𝗗𝗘𝗟𝗔𝗛𝗢𝗖𝗛𝗘 L’équipe Systèmes Intelligents travaille sur les paradigmes d’aide à la décision, d’optimisation et de commande intelligente des systèmes complexes. Elle intègre des expertises complémentaires visant à maîtriser la chaîne fonctionnelle de l’autonomie des systèmes. Cette expertise la positionne sur des projets ambitieux allant de la gestion intelligente de l’énergie à la logistique intelligente en passant par la robotique. Dans ce cadre, quatre problématiques sont adressées : • l’intelligence artificielle • les systèmes embarqués • la commande de systèmes • la modélisation et l’optimisation Les domaines d’application visés par l’équipe sont : • l’habitat intelligent • la robotique d’assistance • le transport • les énergies renouvelables 𝟰. 𝗘𝗾𝘂𝗶𝗽𝗲 𝗘𝗘𝗦𝗔 : 𝗥𝗲𝘀𝗽𝗼𝗻𝘀𝗮𝗯𝗹𝗲 : 𝗔𝗺𝗶𝗻𝗲 𝗬𝗔𝗭𝗜𝗗𝗜 L’équipe Énergie Électrique et Systèmes Associés développe de méthodes analytiques, numériques et de traitement du signal, appliquées à la production ou à l’utilisation de l’énergie électrique. Celles-ci sont orientées principalement pour le déploiement de méthodologies de supervision, de diagnostic et de détection des défauts électriques, thermiques et mécaniques et également de commande tolérante aux défauts, dans la conversion d’énergie électromécanique et dans les réseaux électriques de distribution. Ces thèmes de recherche à forte connotation applicative sont associés à des démarches méthodologiques originales qui prévoient des implantations à partir des techniques récentes de traitement temps-réel, avec des bancs d’essais à l’appui pour : • la surveillance • le diagnostic • le contrôle de la production d’électricité • la motorisation industrielle • la gestion des réseaux électriques intelligents

Nombre de chercheurs : 67
Nombre de doctorants :
Nombre de personnel d'appui à la recherche : 3
Effectif total : 110

• Projets majeurs en mécanique et ingénierie des matériaux. Dans le contexte de l’Industrie 4.0, la technologie de fabrication additive (FA), appelée plus communément impression 3D, apparaît comme l’un des concepts technologiques clés pour les prochaines décennies. Cette technologie qui se développe à grands pas a le mérite de décloisonner l’industrie, les services et l’utilisateur final. La possibilité de concevoir par rapport à une performance attendue et non plus par rapport aux contraintes de fabrication et/ou d’assemblage fait partie des facteurs d’attractivité de la FA, au même titre que le développement des matériaux innovants plus difficiles à fabriquer. Néanmoins, des verrous technologiques freinent encore l’adoption massive de la FA, d’une part, par manque de fiabilité et de reproductibilité, ce qui rend difficile la certification et la standardisation des produits manufacturés, et d’autre part, par manque de qualité ce qui induit des opérations de post-traitement couteuses. En agissant sur plusieurs leviers, comme par exemple les paramètres procédé, la caractérisation expérimentale et la simulation numérique, les travaux entrepris au sein de notre équipe dans ce contexte contribuent à l’extension du procédé FA à des applications industrielles pour lesquelles la FA apporte une réelle valeur ajoutée (ex. le stockage de l’énergie), à la mise au point de machines prototypes pour imprimer des matériaux amorphes, géopolymères et céramiques ayant un fort potentiel d’application (ex. monitoring, génie civil, dépollution, …), ou encore au développement d’outils de simulation numérique performants afin d’identifier les paramètres influents du procédé de FA dans la perspective d’améliorer le niveau de fiabilité des pièces imprimées. Projet IODA fabrication additive de batteries lithium (programme ANR générique 2021 - 2025). De nos jours, les batteries à ions lithium permettent d’alimenter un grand nombre d’appareils électroniques. Dans ce domaine, l’utilisateur final demande toujours plus de puissance et d’énergie ainsi qu’une intégration parfaite dans l’objet à alimenter. La fabrication additive, appelée également impression 3D, permettrait non seulement la réalisation de nouvelles architectures multidimensionnelles de batteries (offrant des performances électrochimiques améliorées) mais également faciliterait la fabrication et l’intégration des batteries dans la coque de l’objet. En s’appuyant sur les résultats préliminaires encourageants du projet régional OBI-ONE, les objectifs du projet IODA (Impression 3D d’accumulateurs à ions lithium) seront de poursuivre l’optimisation des filaments composites, d’imprimer des batteries complètes parfaitement intégrées dans la coque de l’objet à alimenter et de réaliser les tout premiers prototypes de batteries tridimensionnelles (3D). Consortium : LRCS, LTI, GEMTEX, Nanovia Budget : 501 957 euros (subvention) • Projets de valorisation d'éco-coproduits pour la construction durable et le confort des occupants. Les enjeux environnementaux actuels nous incitent à exploiter de nouveaux matériaux de construction, plus respectueux de notre planète et permettant de réduire la dépense énergétique des bâtiments, tout au long de leur cycle de vie. À ces fins, nous proposons la valorisation d’éco-granulats issus de coproduits de l’industrie lors d’opérations de construction durable. L’identification des propriétés morphologiques, mécaniques et thermiques de ces granulats démontre qu’ils peuvent intégrer une matrice liante afin de produire des bétons structures et/ou isolant avec des performances au moins équivalentes aux matériaux conventionnels. Ainsi, en sus des nombreux avantages environnementaux liés notamment à la capacité de ces éco-granulats à stocker le CO2 et à limiter les flux de déchets enfouis, l’efficience énergétique de l’enveloppe des bâtiments, le confort hygrothermique des occupants et la qualité de l’air intérieur sont au coeur de nos préoccupations. Projet BIP-COLZA Bétons Industriels Préfabriqués à partir de granulats de colza (programmes Région Picardie et ADEME). Le projet BIP-Colza a pour objectif le développement d’éléments préfabriqués en béton de colza. Le broyage de pailles de colza permet de préparer des granulats, plus performants que ceux du chanvre ou du lin dans certains cas, pour l’obtention de bétons légers biosourcés très performants. En effet, des études préliminaires ont permis de formuler des bétons isolants de remplissage à minima aussi performants que les bétons de chanvre avec une ACV et un prix amélioré en raison d’une part, d’une réduction des quantités de liants nécessaires à l’obtention de performances équivalentes et d’autre part, d’un prix des pailles de colza inférieur à celui de la chènevotte (chanvre). Les coopératives agricoles impliquées dans le projet souhaitent ne pas se limiter aux produits de remplissage mis en œuvre sur chantier mais développer des produits industriels. Projet HygroPo-BBM Multi-scale approach of Hygrothermal and Pollutant Behavior of Bio-based Building Materials (programme ANR JCJC 20212024). La qualité de l’air intérieure (QAI) et le confort hygrothermique revêtent des enjeux en santé et sont deux des éléments importants pris en compte dans la RE 2020. Le projet HygroPo-BBM propose une approche multi-échelle (micro-macro) pour étudier le comportement hygrothermique et chimique des matériaux de construction biosourcés qui sont renouvelables et répondent parfaitement aux enjeux du développement durable. La microstructure du matériau, les propriétés hygrothermiques et celles liées au piégeage des Composés Organiques Volatils (VOC), la capacité tampon « hydrique-VOC » seront mesurées, analysées et modélisées. Le lien entre le stockage/diffusion de vapeur d’eau et de VOC sera étudié avec pour finalité est de construire une base de données de VOCs à partir des propriétés hydriques disponibles dans la littérature. Les résultats obtenus permettent de développer de nouvelles formulations des bétons et d’optimiser la conception des bâtiments durables. Consortium : Laboratoire des Technologies Innovantes de l’UPJV (équipes MHT et MIM), IMT Lille-Douai, LGPM CentraleSupelec, LIMBHA Ecole Supérieure du Bois, BEESL Syracuse University USA Budget : 250 k€ • Projets d'ingénierie des produits innovants pour l'efficience énergétique de l'habitat. Le pilotage intelligent des appareils thermiques (chauffage et climatisation) et de ventilation (assainissement de l’air intérieur) est également une préoccupation indispensable pour atteindre la construction de maison « zéro énergie ». La compréhension puis la prise en compte des interactions entre ces systèmes et l’enveloppe du bâtiment est un enjeu scientifique et technologique prioritaire. Différentes études récentes portent sur l’identification de ces phénomènes pluridisciplinaires et la conception intelligente du bâti dans son intégralité : mode de chauffage, emplacement, fonctionnement intelligent, smart housing… Un florilège de solutions centralisées de pilotage dit intelligent des équipements électriques est actuellement proposé sur le marché de la construction mais avec des niveaux d’économies d’énergie peu rigoureux et rarement scientifiquement démontrés. De nouveaux concepts de rafraîchissement d’été grâce à des systèmes aérauliques efficients ou autres sont également en phase de développement et pourraient conduire à une amélioration de la performance environnementale du bâtiment de demain. Ces solutions pourraient permettre de limiter l’utilisation de climatisation durant les périodes de surchauffe d’été. La mise en œuvre de toutes ces solutions technologiques devrait obligatoirement être couplée avec des systèmes de production d’énergie performants et respectueux de l’environnement. En effet, en France, le paradigme de centralisation de la production d’énergie montre actuellement des limites rédhibitoires. L’énergie nucléaire représentait, en 2018, environ 80% de la production d’énergie primaire quand les énergies renouvelables en apportaient 20% (13% pour la biomasse, 4% pour l’hydraulique et 3% pour le solaire, éolien et géothermie). Le mix énergétique semble aujourd’hui être la solution idoine pour poursuivre le développement des énergies renouvelables (+50% depuis 1990). Néanmoins, des efforts soutenus doivent encore être entrepris pour améliorer le rendement de ces centrales et permettre le stockage de l’énergie pour répondre à nos besoins sociétaux. Le futur modèle énergétique réside alors dans la production localisée d’énergie par des centrales de faible capacité. Ainsi, l’acte de construire du futur devra également s’adapter à ce changement de paradigme et présenter une production d’énergie locale, incluse dans la structure du bâtiment, en adéquation avec les besoins énergétiques du logement et notamment par le truchement de la gestion de données massives permettant au logement de se piloter elle-même. L’interaction entre la production d’énergie, les systèmes énergétiques du logement et les habitus de vie des occupants reste alors un champ d’investigations faiblement exploré. Projet AliceTHER Analyse, Intelligence et Communication des Equipements THERmiques du bâtiment (programme AliceTHER 2014-2017). L’entreprise Noirot, spécialiste des équipements du confort thermique de l’habitat et l’université de Picardie Jules Verne souhaitent associer leurs compétences techniques et scientifiques au sein du projet AliceTHER afin de réduire de 20% la consommation en énergie des bâtiments résidentiels (Chauffage, ventilation, eau chaude sanitaire). Cet objectif sera atteint en effectuant les travaux de recherche nécessaires permettant à ces systèmes thermiques de mieux appréhender leur environnement via de nouveaux capteurs, de mieux communiquer entre eux pour partager les informations utiles et de bénéficier d’un intelligence globale permettant la minimisation de l’énergie consommée. Ainsi, pendant 3 ans, les équipes des deux partenaires travailleront en collaboration sur des sujets de thermique du bâtiment, de science des capteurs, de technologies de communication et d’algorithmie d’optimisation. Consortium : Noirot (groupe MULLER), Laboratoire des Technologies Innvantes (équipes MHT et Si) de l’UPJV Budget : 3.14 M€ Projet Intuitiv Research. Le projet Intuitiv Research est donc un projet innovant, ambitieux et à la hauteur des exigences fixées par la COP 21 et la loi sur la transition énergétique. En effet, en plus de sa pluridisciplinarité (Big data, Data science, Aspect comportemental de l’utilisateur, Thermique du bâtiment, Qualité d’air, Optimisation énergétique active …), l’utilisateur/client devient un éco-citoyen actif grâce à un ensemble de conseils et la prise en compte simultanée des aspects de confort thermique, de qualité d’air intérieur et de développement durable. Ainsi, ce projet a pour ambition d’aboutir à des produits embarquant un ensemble d’algorithmes d’apprentissage et d’intelligence artificielle capable d’analyser les données issues de mesures effectuées dans les logements (capteurs de température ambiante, de luminosité, de bruit ambiant, de CO2, d’humidité, de détection de mouvement, et des données météo/réseau électrique…), mais également celles disponibles publiquement ou via un partenariat sur le Cloud. Cette innovation permettra d’optimiser le fonctionnement des équipements de chauffage, de production d’eau chaude sanitaire et de ventilation pour un confort global (thermique et qualité d’air intérieur), d’augmenter les économies d’énergie, et de favoriser l’intégration des énergies renouvelables, tout en mettant l’utilisateur au cœur du processus décisionnel. Consortium : Noirot (groupe MULLER), Laboratoire des Technologies Innvantes (équipes MHT et SI) de l’UPJV Budget : 2 800 k€ • Projet d'analyse de données et apprentissage automatique Les projets de recherche poussés par l’équipe SI mettent à contribution les expertises scientifiques de ses membres. L’analyse de données, l’apprentissage et l’optimisation constituent généralement le socle thématique des partenariats tissés avec les industriels. La logistique, le transport, l’efficacité énergétique, l’habitat intelligent ou la robotique sont les domaines abordés. Projet VERTPOM. Ce projet de recherche se propose de déterminer des modèles de prédiction multi-échelles de la consommation électrique d’une ville par apprentissage automatique. Les paramètres de ces modèles sont appris à l’échelle d’un quartier, d’une zone ou de la ville. La modélisation ainsi obtenue doit permettre de prédire sur des horizons de temps différents la consommation électrique sur différentes échelles et d’anticiper les séquences critiques au sens du dépassement des capacités de production. L’analyse de données massives et l’intelligence artificielle sont au centre de la réflexion. Consortium : UPJV LTI, CIAC IT, GAZELEC Budget : 7 M€

La liste de nos publications est disponibles sur notre site internet.

Nationales: Université A2U (Artois, UPJV, ULCO), Université de Compiègne, Agglomération de Soissons, Internationales :Indian Institute of Technology, Delhi (Inde), Adichunchanagiri University, Karnataka (Inde), Agency for Science, Technology and Research (A*STAR, Singapour), National University of Sciences and Technology Islamabad (Pakistan), Shenyang Aerospace University (Chine), Université Libre de Bruxelles (Belgique), KU Leuven (Belgique), UMONS (Université de Mons), BCRC (Belgian Ceramic Research Centre).

ALSTOM, BASIS, CEA - LIST, SANOFI, HAPTION - CEA, FOREST LINE, LIBEOLE, TRACES AUTOMATION, NOIROT - Groupe Muller, CIAC International Technologies et GAZELEC de Péronne, EREM, FIVES-MACHINING, SICOMIN, VOSSLOH, CYCLAM, MMB, AERAULEC, CEREMA, INERIS, POINT P, TREENERGY, OLENERGIES, ENERCOOP, POCHET du Courval, SNCF Réseau, GAZELEC de Péronne, ...

Formations sur l'ensemble de nos expertises.

Prestations de services sur l'ensemble de nos expertises

Prestations de conseil sur l'ensemble de nos expertises

• Université Picardie Jules Verne (UPJV)

Matériaux, chimie et textiles (EuraMatérials) Transports durables (I-Trans) Technologies de recyclage, valorisation des déchets et recyclabilité des matières et matériaux (TEAM2) Bioeconomy for change (B4C) Pôle MEDEE

• Energie et Environnement
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• Multi-modalité, gestion des flux, infrastructures et logistique
• Textiles, composites, matériaux
• Robustesse et fiabilité
• Réseaux intelligents
• Energies renouvelables
• Maintenance et supervision
• Systèmes de production avancés, maintenance industrielle