La conception sur mesure des matériaux
Le Centre Sciences des Matériaux et des Structures (SMS) de Mines Saint-Étienne développe des activités de recherche, de formation et d’innovation autour de l’élaboration, de la transformation et de la tenue en service des matériaux. Il articule de manière complémentaire les approches expérimentales et numériques, en lien étroit avec les besoins industriels.
Les activités de recherche du centre sont intégrées au Laboratoire Georges Friedel (UMR CNRS 5307), et contribuent à répondre aux enjeux de durabilité des composants, de maîtrise des procédés et d’efficacité énergétique, dans des secteurs clés tels que l’industrie, l’énergie, la santé et l’environnement.
Directeur
Christophe Desrayaud
christophe.desrayaud@mines-stetienne.fr
Objectifs scientifiques
Le Centre Sciences des Matériaux et des Structures (SMS) vise à approfondir la compréhension des relations entre microstructure, procédés et propriétés des matériaux, et à développer des méthodologies innovantes pour prédire et améliorer leur comportement en service. Ses objectifs scientifiques s’inscrivent dans une approche multi-échelle et interdisciplinaire, combinant expérimentation avancée et modélisation numérique, afin de concevoir des matériaux et des structures plus performants, durables et fiables. Ces travaux répondent aux besoins des secteurs industriels confrontés à des exigences accrues en matière de résilience, d’efficacité énergétique et de sécurité, tout en intégrant les enjeux environnementaux et économiques liés à la transformation des matériaux.
Axes de recherche
Mécanique et Procédés d’Élaboration directe
Cet axe porte sur l’étude des procédés de mise en forme des matériaux, notamment le frittage, le compactage, la métallurgie des poudres et les procédés de formage à chaud ou à froid. Il vise à comprendre l’influence des paramètres de procédé sur la microstructure, les propriétés finales des matériaux et leur tenue en service. L’approche combine des travaux expérimentaux et des modélisations multi-échelles.
Physique et Mécanique des matériaux
Les travaux de cet axe s’intéressent à la caractérisation et à la modélisation du comportement des matériaux métalliques, en particulier les aciers, alliages légers et composites métalliques. L’objectif est de relier microstructure, mécanique et durabilité, en prenant en compte les conditions de sollicitation (fatigue, température, corrosion) auxquelles les matériaux sont exposés en service.
Matériaux en Interactions
Cet axe explore le comportement mécanique des milieux complexes, des matériaux hétérogènes, ainsi que les phénomènes aux interfaces (adhésion, frottement, délamination). Il mobilise des outils de mécanique théorique, expérimentale et numérique pour modéliser les interactions à différentes échelles et prédire l’évolution des matériaux et structures en conditions réelles.
Domaines d’expertise
Compétences
Le Centre SMS mobilise des compétences pointues en science des matériaux, mécanique des solides, physique des milieux complexes et procédés de mise en forme. Ses équipes maîtrisent l’ensemble de la chaîne de valeur scientifique, de l’élaboration des matériaux à la caractérisation expérimentale multi-échelle, en passant par la modélisation numérique et la simulation du comportement mécanique. Le centre s’appuie également sur une forte expertise en métallurgie, rhéologie, tenue en service et ingénierie des surfaces. Cette approche intégrée permet d’anticiper les microstructures de demain et de garantir la performance des structures industrielles dans les conditions d’usage les plus exigeantes (hautes températures, environnements corrosifs, sollicitations extrêmes).
Domaines d’intervention
- L’aéronautique et le spatial (comportement mécanique de structures légères, alliages performants)
- L’énergie (matériaux haute température, composants de centrales, stockage d’énergie)
- La santé (biomatériaux, durabilité des implants et dispositifs médicaux)
- Le transport (tenue en service, fatigue des structures, optimisation de composants)
- L’environnement (matériaux durables, procédés moins énergivores)
Ces interventions prennent la forme de collaborations industrielles, de projets de recherche partenariale, de formations par la recherche et de transferts technologiques, au service de l’innovation et de la compétitivité.
Membres du centre
Sous la direction de Christophe Desrayaud (directeur), accompagné du directeur adjoint François Valdivieso le centre SMS s’appuie sur une équipe pluridisciplinaire qui constitue un pilier essentiel des activités de recherche, de formation et de transfert technologique de l’École.
- 58 permanents : 28 enseignants chercheurs, 30 personnels administratifs et techniques.
- 35 doctorants et postdoctorants, contribuant activement aux projets de recherche innovants menés par le centre.
Vidéo de présentation du Centre
Contact et informations pratiques
- Directeur
Christophe Desrayaud
Mail
christophe.desrayaud@mines-stetienne.fr
Téléphone
+33 4 77 42 00 14
- Directeur adjoint
François Valdivieso
Mail
francois.valdivieso@mines-stetienne.fr
Téléphone
+33 4 77 42 00 83
- Adresse
École des mines de Saint-Étienne
Sciences des Matériaux et des Structures
158, cours Fauriel,
42000 Saint-Étienne, France
- Transport
Bus : Ligne 6, arrêt « École des Mines »
