Thèse Caractérisation des Phénomènes Enregistrés par Capteurs Shm sur Réservoir Pressurisé en Matériau Composite et Développement d'Une Solution Embarquée de Mesure de ces Phénomènes et de leur Tr H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université de Technologie de Compiègne École doctorale : Sciences pour l'ingénieur Laboratoire de recherche : Mécanique, énergie et électricité Direction de la thèse : Walid HARIZI ORCID 0000000270928598 Début de la thèse : 2026-09-01 Date limite de candidature : 2026-06-30T23:59:59 L'objectif principal de cette thèse de doctorat est de développer un concept de réservoir composite SMART intégrant un réseau de capteurs acoustiques et mécaniques embarqués à coeur capables de suivre, en temps réel, son état de santé et révéler ses mécanismes d'endommagement durant sa pressurisation. Les données multisources et multiphysiques collectées seront traitées et analysées grâce à des algorithmes de traitement robustes basés sur l'intelligence artificielle. Ainsi, la thèse visera :
- Une détection temps réel des dérives ou tout changement significatif de la réponse des différents capteurs intégrés au sein du réservoir CMO pressurisé,
- Une identification fine des mécanismes d'endommagement susceptibles d'apparaître en fonctionnement,
- Une évaluation de la marge de sécurité réelle par rapport à la pression de service,
- Un diagnostic fiable et exploitable pour un futur passeport numérique du réservoir composite, permettant une estimation de la durée de vie résiduelle pour une potentielle seconde vie. Les réservoirs composites pressurisés destinés au stockage d'hydrogène jouent un rôle crucial dans le développement de la mobilité hydrogène. Leur fonctionnement sous des pressions élevées et dans des environnements assez sévères impose aujourd'hui des coefficients de sécurité importants lors du dimensionnement. Cette approche conservatrice conduit à une surconsommation de matériaux, notamment en fibres de carbone, augmentant les coûts de fabrication, réduisant le volume utile d'hydrogène et dégradant le bilan environnemental global. Par ailleurs, la durée de vie réglementaire actuellement imposée aux réservoirs (15 à 20 ans) ne prend pas en compte leur état de santé réel. L'absence d'outils de diagnostic fiables et embarqués limite toute possibilité d'optimisation du dimensionnement, de prolongation de la durée d'usage ou de réutilisation des réservoirs en seconde vie. Dans ce contexte, le développement de solutions de surveillance temps réel de l'état de santé en service (Structural Health Monitoring - SHM) constitue un enjeu majeur pour améliorer à la fois la sécurité, la durabilité et la compétitivité des systèmes de stockage hydrogène. L'objectif principal de cette thèse de doctorat est de développer un concept de réservoir composite SMART intégrant un réseau de capteurs acoustiques et mécaniques embarqués à coeur capables de suivre, en temps réel, son état de santé et révéler ses mécanismes d'endommagement durant sa pressurisation. Les données multisources et multiphysiques collectées seront traitées et analysées grâce à des algorithmes de traitement robustes basés sur l'intelligence artificielle. Ainsi, la thèse visera :
- Une détection temps réel des dérives ou tout changement significatif de la réponse des différents capteurs intégrés au sein du réservoir CMO pressurisé,
- Une identification fine des mécanismes d'endommagement susceptibles d'apparaître en fonctionnement,
- Une évaluation de la marge de sécurité réelle par rapport à la pression de service,
- Un diagnostic fiable et exploitable pour un futur passeport numérique du réservoir composite, permettant une estimation de la durée de vie résiduelle pour une potentielle seconde vie.

- Bonnes connaissances des procédés de mise en oeuvre de CMO.
- Bonnes connaissances des techniques de SHM.
- Bonnes connaissances des méthodes de traitement des données (K-means, k plus proches voisins, l'ACP, les réseaux de neurones...).