[Thesis defense] Ali El Hage ‘Potentiel de la fabrication additive grande dimension pour l’optimisation mécanique, économique et environnementale de structures immergées en béton.’

Composition of the jury :

Rapporteurs :
Mme Hélène CHANAL, Professeure des Universités, Clermont Auvergne INP
M. Arnaud PERROT, Professeur des Universités, Université de Bretagne Sud

Examiner:
M. Jean-François CARON, Professeure des Universités, École des Ponts Paris Tech

Thesis supervisor :
M. Nordine LEKLOU, Professeur des Universités, Nantes Université

Thesis advisors :
M. Philippe POULLAIN, Maître de conférences, Nantes Université
Mme Elodie PAQUET, Maître de conférences, Nantes Université

Invited member :
M. Thibault NEU, Responsable Technique Senior – SEGULA Technologies 

 

Abstract :

La fabrication additive grande dimension avec du béton est une technologie prometteuse pour la construction de structures maritimes, notamment là où les méthodes traditionnelles rencontrent des limites liées à la complexité géométrique et à l’accessibilité.

Cette thèse étudie l’utilisation de l’impression 3D béton pour des applications offshore, en prenant la structure REMORA offshore comme étude de cas. L’objectif principal est d’évaluer la faisabilité mécanique et le potentiel pratique de la construction robotisée à grande échelle. Une chaîne numérique a été développée pour relier la conception paramétrique, la simulation structurelle, le tranchage et la fabrication robotisée. Cette approche permet une coordination fluide entre la conception et la production, en adaptant la géométrie et les paramètres de procédé en fonction des performances structurelles.

Des modèles analytiques et numériques ont été élaborés pour simuler le comportement mécanique des éléments imprimés au cours du processus de fabrication. Ces modèles permettent d’identifier les risques de déformation ou de flambement, et d’orienter les décisions afin de garantir l’intégrité de la structure imprimée.

Les résultats obtenus suggèrent que l’impression 3D robotisée présente un fort potentiel pour la réalisation de composants précis et mécaniquement stables, adaptés aux environnements offshore. Des démonstrateurs à échelle réduite ont été réalisés pour tester et illustrer les méthodes proposées, constituant une première étape vers une construction automatisée et efficace dans le secteur maritime.