Contact : Cyril Douthe
Olivier Baverel, Jean-François Caron, Cyril Douthe, Arthur Lebée, Romain Mesnil, Michael Peigney
L’équipe MSA joue de ses connaissances sur les matériaux et les structures à différentes échelles pour proposer une approche originale de l’innovation structurelle pour minimiser l’impact environnemental : des métamatériaux à la « blob architecture ».
Elle s’appuie pour cela sur:
- des calculs numériques de pointe (problèmes fortement non-linéaire, contact, plasticité, grands déplacements, explosion),
- deux cellules robotiques lourdes (impression béton et usinage collaboratif),
- des modèles mécaniques de comportement complexe (alliage à mémoire de forme, matériaux stratifiés, rhéologie des bétons…),
- des partenariats académiques nationaux ou internationaux,
- des partenariats industriels multiples de la start-up aux majors du BTP.
Une plateforme web (www.thinkshell.fr) promeut cette vision intégrée de la recherche, de l’enseignement et de la fabrication, des premières esquisses à la construction de bâtiments à l’échelle réelle, des tests de matériaux/assemblages au développement d’outils numériques originaux.
Géométrie constructive
De l’exploration topologique (par génération automatique de grammaires ou par dérivation de potentiels continus), à la relecture de formes analytiques connues (surfaces de Weingarten, surfaces à ligne de courbure planes, surface de Voss, D-formes) en passant par la mise en forme des surfaces (tôles métalliques, lattes de bois, membranes élastiques). Une des particularités de ces recherches est qu’elles font le pont entre théories actuelles de géométrie différentielle discrète et applications architecturales (avec réalisation de prototypes à l’échelle 1).
Construire le courbe 2019
Construire le courbe 2019.
Héméra avec Arcora et son système breveté d’actionneur avec alliage à mémoire de forme.
Héméra avec Arcora et son système breveté d’actionneur avec alliage à mémoire de forme.
Références
Topology Finding of Patterns for Structural Design. Robin Oval, Université Paris-Est, 2019. tel-02917467
Morphogenesis of curved structural envelopes under fabrication constraints. Xavier Tellier, Université Paris-Est, 2020.
Construire avec les surfaces développables : Géométrie et mécanique du rapiéçage courbe. Nicolas Leduc, École des Ponts ParisTech, 2023.
Scaffold-free 3D Printing of Earthen Shells. Mahan Motamedi, Université Paris-Est, 2023.
Structures gonflables
Les questions abordées sont tout autant morphologiques que technologiques (génération de géométries simples basse pression pour bâtiments à partir de surfaces analytiques, systèmes d’activation basse pression pour structures précontraintes ultra-légères, structures double peau moyenne pression pour coffrage béton, micro-structuration robotisée du patronage pour piloter forme et raideur, etc.).
Assemblages (non-séquentiels)
L’essentiel des travaux se concentre sur les assemblages non-séquentiels, un type d’assemblage ouvrant de nouvelles morphologies et possibilités lorsque combiné avec le potentiel de l’assemblage robotisé [Gilibert 2022]. Des travaux sur assemblages traditionnels mettent également à profit les connaissances en géométrie et Analyse de Cycle de Vie (ACV) pour proposer des stratégies innovantes de structures à faible impact environnemental.
Références
Exploration structurelle et environnementale des ouvrages en bois de grande portée. Koliann Mam, École des Ponts ParisTech, 2021.
Automatic design of sequential interlocking assemblies. Pierre Gilibert, École des Ponts ParisTech, 2023.
Une contribution à la transversalité des procédures de conception, de fabrication et de construction : morphologie et combinatoire des assemblages non séquentiels. Tristan Gobin, Université Paris-Est, 2023.