
Pôle IA & Océan
AXES DE RECHERCHE
L’objectif scientifique du pôle IA & Océan prend en compte l’océan comme un système complexe où interagissent la physique de l'océan, l'activité biologique et écologique, avec les activités humaines (trafic maritime, aménagement du littoral, ressources marines, veille environnementale etc.)
Le pôle IA & Océan se structure en trois domaines de recherche spécifiques auxquels contribuent les trois équipes de recherche du pôle :
- IA & perception de l’environnement marin (équipes ROBEX, OSE, M3),
- IA & robotique exploratoire (équipe ROBEX)
- IA & données océaniques et marines (équipes M3, OSE).
APPLICATIONS
- Connaissance de l’environnement marin
- Veille environnementale
- Conduite et sécurité des activités humaines en mer
- Aménagements maritimes et littoraux
Organisé en 3 équipes de recherche
ENSTA Bretagne contribue aux 3 équipes :
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Marine Mapping & Metrology (M3)
Axes de recherche pour la connaissance de l'environnement marin
La multiplication d’une information riche, précise et hétérogène sur l’environnement marin s’accompagne d’une recherche d’amélioration de l’exploitation de ces innombrables données issues de systèmes d’observation variés (sous-marins, marins et spatiaux). Seule une exploitation judicieuse et conjointe de ces méta-données peut permettre une description fidèle de l’environnement.
A cette fin, l'équipe balaie différentes composantes de l'analyse des données marines :
- la conception du système d’observation par l’assemblage de briques capteur,
- la prise en compte de la réalité physique de ce système et de ses mesures,
- la qualification, l’analyse, l’interprétation et la représentation des données acquises.
Exemples d'applications
- Optimiser les levés hydrographiques : par des méthodes d'apprentissage automatique des masses de données bathymétriques
- Observer et décrire l'atmosphère en modélisant la propagation des signaux GNSS dans l'atmosphère en environnement marin
- Caractérisation de la qualité des estimations de la hauteur colonne d'eau à partir de données multispectrales
Compétences mises en œuvre pour l'analyse des données marines
- acoustique marine
- acoustique passive
- traitement de données marines
- imagerie marine
- machine learning
- data science
- big data
- systèmes de capteurs
Collaborations
Quelques exemples de partenaires avec lesquels sont conduites ces recherches.
- Entreprises : Hytech Imaging, Naval Group, Thales, ECA-robotics, CIDCO, iXblue
- Institutions : DGA, Shom, IGN, Ifremer
- Monde académique : Université Laval, Woods Hole Oceanographic Institution, Centre de Géomatique du Québec
Les zones littorales sensibles aux changements climatiques, les traits de côtes qui évoluent, la surveillance des zones inondables, requièrent des mesures régulières et des systèmes de mesure et d'imagerie adaptés. C'est la vocation du projet de recherche CALHYB auquel contribue ENSTA Bretagne par son expertise en imagerie sous-marine, systèmes de capteurs et drones.
L'INNOVATION ? UN DUO INÉDIT DE CAPTEURS, EMBARQUÉS SUR UN DRONE AÉRIEN, POUR UNE IMAGERIE HD
Le programme scientifique "MAP-IO" vise à créer un observatoire du climat embarqué à bord d'un navire océanographique français (le Marion Dufresne) pour des études ciblant les océans Austral et Indien.
La contribution de l'école ? Elle porte sur la mise au point du système de mesure en continu de l'humidité atmosphérique, à l'aide de méthodes d'analyse des signaux GNSS.
L'équipe se sert justement des phénomènes de perturbation de la propagation des signaux GNSS liés à la vapeur d'eau présente dans l'atmosphère pour en déduire la mesure de l'humidité de l'air.
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Thèses de l'IRDL / ENSTA Bretagne
THÈSES EN COURS
- (débutée en 2023) Impact de la réduction des coûts environnementaux et énergétiques des conditions thermiques de chauffe post-cataphorèse sur le comportement des assemblages collés/calés d'une caisse en blanc par Lambert LEDUC (CIFRE Stellantis)
- (débutée en 2022) Contribution au dimensionnement et au flambement des équipements sous pression par des méthodes simplifiées par Gwladys BELONE (Contrat doctoral)
- (débutée en 2022) Analyse et suivi de l'endommagement au sein de liaisons structurales collées des futurs, par Imad BERIAH (financement AID)
- Rupture des interfaces fibre/élastomère sous chargement complexe par Pierre-Yves CORBEL (bourses région Bretagne et ENSTA Bretagne).
- Optimisation de la texturation de surface par Jet d'Eau Abrasif : application au collage de matériaux aéronautiques par Pierre FREQUELIN (CIFRE Bayab en collaboration avec l'ICA).
- Caractérisation expérimentale et modélisation numérique du procédé de fraisage par enlèvement de copeaux par Claudiu MALEA (en co-tutelle avec l'Université de Pitesti - Roumanie).
- Optimisation, caractérisation et modélisation d'assemblages hybrides composites thermoplastiques métal par Thomas FKYERAT (bourses région Bretagne et Brest métropole).
- Prise en compte de l’influence de différents procédés de collage structural sur la méthode de dimensionnement d’assemblages collés par Amen BENALI (Cifre ECM-BE).
- Maîtrise de la dilatation différentielle à l’échelle de la structure d’une caisse en blanc de type multi-matériaux assemblée par collage structural par Leandro MAURICIO DA SILVA (Cifre PSA).
- Durabilité de collages en forte épaisseur au moyen d'adhésifs à fort allongement. Aspects mécaniques et physico-chimiques par Paulo GUIMARES (région nouvelle Aquitaine, avec Nobatek INEF4)
- Usure et tenue mécanique des chaînes d'ancrage en milieu marin par Yannick ARGOUARC'H (ENSTA Bretagne).
Thèses soutenues depuis 2020
- Modélisation simplifiée d'assemblages collés pour la caractérisation mécanique d'adhésifs et des interfaces colle-substrat et l'analyse de leur vieillissement par Andreea Gabriela TINTATU (contrat DGA, Thales), juillet 23
- Propagation de fissures d’assemblages collés sous chargements monotones et cycliques pour différentes mixités de modes par Cyril BERNOLIN (financement : Safran composites, région Bretagne), déc 2022.
- Durabilité de connecteurs collés soumis à des sollicitations de fluage pour des applications sur sous-marins par Marthe LOISEAU (financement : DGA, Coldpad ; avec IFSTTAR), nov 2022.
- Comportement mécanique et rupture de l’interface adhésif/substrat d’assemblages collés vieillis en eau : caractérisation expérimentale et simulation numérique par Johnatan LEPLAT (ANR France Energies Marines)
- On the durability of structural adhesive bonds in thermal environments : application to space-oriented optical systems par Vincent DUMONT (CIFRE Safran Reosc). Cette thèse s’applique à l’ELT (Extremely Large Telescope), un téléscope géant inédit qui prendra place au nord du Chili, à 3060 m d’altitude.
THÈSES EN COURS
- (débutée en 2023) Modélisation micromécanique des sables, par Said DERBANE (Gouvernement Algérien)
- (débutée en 2022) Modélisation de la réponse de structures marines soumises à des impacts de vagues et évaluation des risques de défaillance associés, par Franki TAUSSE KAMDOUM (région Bretagne). #hydrodynamique_navale
- (débutée en 2022) Conception et validation d’un outil de dimensionnement de barrières diphasiques pour l’atténuation des ondes de choc aériennes, par Aymeric Reinders (AID)
- (débutée en 2022) Etude de la pollution ambiante sur la génération d'endommagement par choc laser, par Mathieu LAFARIE (CEA)
- (débutée en 2022) Optimisation du fonctionnement d'un détonateur optique : expériences et simulations, par Julie MORAND (CEA CESTA). #détonique
- (débutée en 2022) Etude et modélisation d'impacts hypervéloces sur des matériaux et structures de satellites, par Baptiste REYNIER (CEA CESTA). #impacts
- (débutée en 2022) Contribution au dimensionnement au flambement des équipements sous pression par des méthodes simplifiées, par Gwladys BELONE
- Développement et modélisations de structures fonctionnelles basées sur l'implémentation des mousses syntactiques piezorésistives. Application à la surveillance des structures sous choc par Antoine POIROT (Estaca)
Thèses soutenues depuis 2020 :
- Impacts hydrodynamiques obliques sur mer formée par Mathieu GORON (ONERA, Ifremer), 2024.
- Chargements hydrodynamiques induits par les impacts de vagues sur les éoliennes flottantes par Florian HULIN (FEM "DIMPACT"), 2024.
- Prise en compte des non linéarités dans l'estimation de la résistance ajoutée sur houle, par Leila SALOMON (bourse DGA), 2023.
- Modélisation des couplages multiphysiques lors d’un cycle balistique intérieur dans des munitions de nouvelles générations par Marion BRATEAU (CIFRE CTAI), 2023.
- Mecanical behavour of carbone epoxy hybrid composite under shock par Maria CASAPU (cotutelle UPB, Campus France), 2023.
- Contribution à l'étude d'endommagement et du comportement mécanique des matériaux renforcés par des fibres végétales, par Zouheyr BELOUDA, 2022.
- Modélisation expérimentale et numérique du power take off d un bassin houlomoteur par Vincent PODEUR (Thèse CIFRE GEPS Techno), juin 2022.
- Prévision par simulation numérique du retour élastique, des déformations plastiques et contraintes résiduelles en hydroformage haute-énergie par Jérémie TARTIERE (thèse Cifre Airbus), janvier 2022.
- Mise en place d’une méthodologie pour la caractérisation de la robustesse des générateurs de gaz pour airbags dans le domaine de la transition ductile-fragile par Camille CAISSO (CIFRE Livbag), novembre 2021
- Durabilité des matériaux composites pour un système holomoteur - Projet PIWEK, par Hamza BENYAHIA (Contrat Doctoral), novembre 2021.
- Etude numérique et expérimentale des panneaux sandwich par Boubekeur M. Bilel MERTANI, avril 2021.
- Études numériques et expérimentales des impacts hydrodynamiques primaires et secondaires lors du tossage de sections de carènes par Yann Richard (DGA, Brest Métropole)
- Etude et modélisation d'impacts basses et haute vitesse sur des matériaux et structures de satellites par Vincent Jaulin (CIFRE CEA)
- Single crystal and polycrystalline niobium and OFE copper for SRF cavities applications : mechanical characterization at low to high strain rates and microstructural investigations par Jean-François Croteau (Bourse européenne Québec)
- Mise en place d'une méthodologie pour la prédiction des effets des explosions sur infrastructures du génie civil par Pierre LEGRAND (Cifre NECS)
- Développement d'un système de capteurs sensible et robuste pour surveiller la déformation des structures composites en temps réel par Yumna QURESHI (avec HEC, Campus France)
- Modélisation du comportement élastoplastique cyclique multiaxial par une approche multisurface dans l’espace des déformations par Corado NINGRE (avec Univ. Alpes Grenoble).
THÈSES EN COURS
- (débutée en 2024) Mesure et reconstruction de champs mécaniques dans les composants de fortes épaisseurs par Kévin FAUCON (Programme ASTRID)
- (débutée en 2023) Comportement et tenue en fatigue de nouveaux composants d’ancrage synthétiques pour plateformes éoliennes flottantes par Abdesslam NOUAL (Contrat Vellela).
- (débutée en 2023) Caractérisation de la rupture d’interfaces collées titane/composite sous chargement dynamique et multiaxial par Tom SAUVARD (ARED Safran).
- (débutée en 2023) Réparation des structures marines par patch composites thermoplastiques par Mathilde CONAN (AID).
- (débutée en 2023) Panneaux textiles gonflables pour applications marines de réduction de nuisance sonore : caractérisation mécanique et dimensionnement (CIFRE GREENOV) par Jeanne CAVOIT
- (débutée en 2023) XXX par Fabien PORHIEL
- (débutée en 2023) Etude et modélisation du scénario d'apparition de la microplasticité à partir de simulations éléments finis sur agrégats polycristallins par André CALAZANS
- (débutée en 2022) XXX par Erwan VASSEUR (CIFRE Filish).
- (débutée en 2022) Caractérisation rapide des propriétés en fatigue d'un composite stratifié sous sollicitations hors plan et de compression à partir d'essais d'auto-échauffement, par Otavio ZIMMERMANN
- (débutée en 2022) Modélisation de la tenue à la fatigue polycyclique des structures obtenus par le procédé de fabrication additive arc-fil: prise en compte de l'influence de l'état de surface brute ou parachevée à partir de mesures thermométriques, par Mathilde RENAULT
- (débutée en 2022) Loi de vieillissement en lien avec fiabilité et durée de vie des élastomères, par Oscar PETA (CETIM)
- (débutée en 2022) Investigation thermomécanique du renforcement sous sollicitations cycliques et en fatigue pour des pièces antivibratoires automobiles en caoutchouc naturel, par Anthony LE BIHAN (CIFRE Vibracoustic)
- (débutée en 2022) Dimensionnement en fatigue de pièces antivibratoires automobiles en polyuréthane micro-cellulaire, par Justin BECKER (CIFRE SAFRAN Composites)
- Étude et modélisation des propriétés en fatigue à très grand nombre de cycles et à haute température des alliages base nickel pour turboréacteurs à partir d'essais d'auto-échauffement sous sollicitations cycliques par Alexis MION (CIFRE Safran Aircraft Engines, avec Pprime/ENSMA, chaire ANR Self-Heating)
- Influence d'un endommagement initial sur les propriétés à la fatigue des matériaux composites stratifiés UD : apport des mesures d'auto-échauffement pour évaluer la durée de vie résiduelle par Kilian DEMILLY (CIFRE Naval Group)
- Etude de l'influence de l'intégrité de surface et d'un revêtement sur les propriétés en fatigue à grand nombre de cycles de l'acier 300M à partir d'essais d'auto-échauffement sous sollicitations cycliques par Pierrick LEPITRE (CIFRE Safran Landing System)
- Simulative estimation of the heat build-up measurements throughout a thermo-mechanically coupled finite element (FE) analysis including nonlinear dissipative material model par Alexander RICKER (Co-tutelle)
- Etude et modélisation des propriétés en fatigue à très grand nombre de cycles et à hautes températures à partir d'essais d'auto échauffement sous sollicitations cycliques par Théo SEVEDE (ANR chaire industrielle SELF-HEATING)
- Caractérisation et modélisation de la tenue à la fatigue et à la corrosion d’aciers duplex obtenus par fabrication additive SLM et LMD par Sébastien BALLESIO (AID)
- Contraintes résiduelles et fatigue des composites - Application au nautisme de compétition par Antoine LE PALABE (bourse région, UBS).
Thèses soutenues depuis 2020 :
- Surveillance des lignes d’ancrage en polyamide pour éoliennes offshore par Laure CIVIER (bourse France Energies Marines, avec IFREMER), novembre 2023.
- Fatigue de composites thermoplastique à fibres courtes pour applications aéronautiques sous sollicitations complexes de compression par Vanessa KWIATKOWSKI (CIFRE Safran Landing Systems, chaire « self-heating »), juillet 2023
- Spectres de chargement pour le dimensionnement mécanique d’un véhicule automobile par Enora BELLEC (CIFRE Groupe PSA, OpenLab "Computational Mechanics"), juin 2023
- Durée de vie en fatigue à grand nombre de cycles des arbres de transmission pour applications navales par Corentin GUELLEC (CIFRE Naval Group), avril 2023
- Plasticité cyclique multiaxiale en zone confinée : approche théorique et expérimentale par Ewann GAUTIER (contrat AMERICO), avril 2023
- Etude de l'influence des paramètres du procédé d'injection-cuisson sur le comportement mécanique de pièces moulées par injection en élastomère via une analyse physico-chimique du réseau, par Marjorie LE GAL (avec l'université de Nantes), mars 2022.
- Modélisation du comportement mécanique sous chargement d'une butée d'amortisseur en mousse de polyuréthane : vers une démarche de dimensionnement en fatigue par Jean-Baptiste LE BAIL (CIFRE Vibracoustic), février 2022.
- Multiaxial fatigue design of elastomeric parts using Equivalent Fatigue Loads par Iona WARNEBOLDT (CIFRE Vibracoustic), janvier 2022.
- Apports de l'imagerie qualitative infrarouge pour la caractérisation thermomécanique et le dimensionnement en fatigue de composites tissés 3D par Libor Navratil (CIFRE SAFRAN)
- Étude des propriétés en fatigue polycyclique des matériaux et des structures obtenus par le procédé de fabrication additive arc-fil par Lorenzo Bercelli (EA FRAPAN)
- Study of high cycle fatigue of metastable austenitic stainless steel at room and low temperatures via self-heating measurements par Amni Benhaz (ARED/ENIB)
- Détermination de la durée de vie en fatigue LCF des instruments endodontiques en alliage à mémoire de forme par Yoann Congard (CIFRE MICRO MEGA)
- Compréhension et modélisation des mécanismes de contact des câbles en Polyéthylène Ultra Haute Densité pour applications navales par Cédric BAIN (CIFRE Inorope) :
- De l'apport des mesures de champs de température sous sollicitations cycliques pour la caractérisation et la modélisation des propriétés en fatigue des assemblages soudés par Loïc CARTERON (CIFRE Naval Group)
- Caractérisation du comportement mécanique à long terme et durabilité de câbles d'ancrage en polyamide pour éoliennes flottantes par Yoan CHEVILLOTE (avec France Energies Marines et Ifremer)
- Investigation thermomécanique pour le dimensionnement en fatigue des pièces thermoplastiques renforcées de fibres de verre courtes pour applications automobiles par Prashant SANTHARAM (CIFRE Vibracoustic)
- Détermination rapide des propriétés en fatigue à grand nombre de;cycles à partir d'essais d'auto-échauffement sous sollicitations cycliques : application aux alliages métalliques pour des turboréacteurs aéronautiques par Vincent ROUE (CIFRE Safran Aircraft Engines)
Publications scientifiques, thèses et HAL
Archive ouverte HAL
L'ENSTA Bretagne s'est dotée d'un portail HAL destiné à rendre accessible la production scientifique de ses chercheurs. La médiathèque administre le portail et assure l'accompagnement des chercheurs désireux de déposer leurs publications et ainsi favoriser la science ouverte.
Thèses
La médiathèque assure le signalement, la diffusion (en fonction des autorisations signifiées) et l'archivage des thèses de l'école. La diffusion électronique des thèses est faite sur TEL, l'instance de HAL dédiée aux thèses, et donc sur HAL ENSTA Bretagne.
Science ouverte
Le libre accès est l’accès sans entrave aux publications scientifiques. L'ENSTA Bretagne est engagée dans ce mouvement en incitant ses chercheurs et doctorants à déposer leurs publications dans le portail HAL ENSTA Bretagne de l'archive ouverte HAL.
Pour en savoir plus sur la science ouverte :
Projet HOLI-D Blue
Actualités du projetJournée d’étude internationale HOLI-D Blue – jeudi 13 juin 2024 : Transformations systémiques et coopération Coopérer pour (se) former, (se) professionnaliser, (s') engager au service de transformations socio-écologiques dans le maritime |
HOLI-D Blue : Dispositif holistique de formation des ingénieurs pour comprendre et agir face aux enjeux environnementaux et sociétaux maritimes
Dans la continuité des travaux de l’équipe de recherche FPI (formation et professionnalisation des ingénieurs) de l’ENSTA Bretagne, le projet HOLI-D Blue ambitionne de faire évoluer les formations au développement durable des futurs ingénieurs engagés par les entreprises des métiers de la mer et du littoral, par la mise en application des résultats de ses recherches récentes en concevant une démarche concrète dans le cadre d’une école d’ingénieurs.
L’un des enjeux principaux de ce projet est d’améliorer la contribution des systèmes éducatifs de l’enseignement supérieur (grandes écoles, universités) au développement durable et à la responsabilité sociétale en permettant aux étudiants formés en ingénierie maritime, d’identifier et de mieux comprendre les défis et enjeux environnementaux et sociétaux maritimes, de s’en saisir et d’agir de manière socio-située et responsable par l’acquisition de compétences appropriées pour répondre à des problématiques complexes.
Pour ce faire, le projet HOLI-D Blue propose ainsi de co-construire un parcours « Maritime et développement durable », transversal et interdisciplinaire, intégré au cursus de formation initiale d’étudiants de 3ème cycle des établissements de la communauté ISblue, à commencer par l’ENSTA Bretagne pour le dispositif-test.

Le projet HOLI-D Blue est co-financé par l’école universitaire de recherche interdisciplinaire spécialisée en sciences et technologies marine, ISBLUE.
Origines
Former des ingénieurs aptes à relever les défis de la transition écologique, dans le cadre des objectifs du développement durable, est à la fois :
- Une attente de plus en plus forte des étudiants entrant en école d’ingénieurs
- Une demande croissante des entreprises, en matière de connaissances et de compétences
- Un objectif de plus en largement partagé dans les formations d’ingénieurs sur la planète
- Une incitation de plus en plus marquée des organismes accréditeurs
- Une ambition des établissements membres de la communauté Isblue, en particulier concernant les enjeux environnementaux maritimes et la responsabilité sociétale
- Une orientation stratégique de l’ENSTA Bretagne, inscrite dans son Contrat d’Objectifs et de Performance 2022-2026
Enjeux et objectifs
HOLI-D Blue repose sur une pédagogie de projet transverse qui relie l’ensemble des temps et des modalités de formation, formels et informels, académiques et non-académiques sur l’ensemble d’un cursus de formation. L’objectif est de transmettre des outils intellectuels et des savoir-faire permettant aux étudiants de s’emparer de ces questions environnementales et sociétales du monde maritime, de construire leur compréhension de ces enjeux puis d’agir en étant plus conscients des impacts de leurs activités.
Dans cette optique, HOLI-D Blue vise la co-construction d’approches pédagogiques ouvertes et flexibles, développées avec l’ensemble des acteurs de la formation d’ingénieurs (enseignants et enseignants-chercheurs, étudiants, partenaires du monde socio-économique dont les entreprises locales et les associations étudiantes), qui soient adaptables à d’autres contextes (écoles d’ingénieurs et universités partenaires), pour :
- Apporter des améliorations pédagogiques au niveau des contenus de formation (accroître les connaissances et compétences techniques, humaines et sociales), au niveau des programmes (renforcer l’offre de formation, notamment par l’augmentation des interactions entre les différents enseignements et la valorisation académique et professionnelle des compétences acquises) et à l’échelle de l’institution (faire évoluer les pratiques et valoriser les établissements engagés)
- Permettre à des étudiants volontaires de l’ENSTA Bretagne d’étoffer leur formation à travers ce parcours, et d’intégrer, à terme, l’ensemble des élèves de première année aux phases de sensibilisation.
- Mettre à la disposition des établissements de formation partenaires de la communauté Isblue les résultats de cette expérimentation, aider à sa diffusion dans leurs formations, et/ou établir des partenariats entre plusieurs formations/établissements
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