Sélection 2024

Fatigue vibratoire des objets du patrimoine – FAVIBOP

Partenaires internes FSP :

  • Porteurs du projet : Laboratoire Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE) – Cergy Paris Université (CYU), Nicolas Wilkie-Chancellier, professeur des universités, Vincent Gauthier, maître de conférences (MCF)

  • Institut National du Patrimoine (INP), Sandie Le Conte, ingénieure de recherche

Partenaires non membres de la FSP :
 

  • Laboratoire Sciences et Technologies de la Musique et du Son (STMS) – Sorbonne université (IRCAM/CNRS), Henri Boutin, maître de conférence (MCF)

  • Laboratoire de Génie Civil, Diagnostic et Durabilité (GC2D) – Université de Limoges, Frédéric Dubois, professeur des universités

Personnel recruté :
Jason Caubrière, doctorant
Les objets du patrimoine en bois peint sont des systèmes multicouches complexes fortement affectés par leur environnement. Les différences de propriétés entre les couches peuvent engendrer des contraintes responsables de fissurations et d'écaillage. Ces types de dégradation ont été observés dans certains musées, probablement causés par les vibrations.
Si les effets des variations climatiques ont largement été étudiés, les conséquences des vibrations de faible amplitude sur le long terme restent mal connues, alors qu'elles pourraient accélérer d'autres mécanismes de dégradation par fatigue. Comprendre et quantifier l'effet des vibrations de longue durée sur de tels systèmes permettrait d'améliorer les stratégies de conservation en définissant une dose vibratoire admissible. Ce projet, en collaboration étroite entre quatre laboratoires et plusieurs grands musées de Paris, propose d'évaluer l'état de fatigue vibratoire d'un matériau en suivant l'évolution de ses propriétés dynamiques et en la corrélant à la formation de microfissures. L'étude est menée sur des éprouvettes multicouches constituées de bois et d’une couche picturale, vieillies artificiellement afin de reproduire au mieux les conditions des œuvres conservées dans les musées. Ces éprouvettes sont soumises à des vibrations très basses fréquences, représentatives d'un environnement d'exposition. L'évolution des propriétés vibratoires et de la formation de (micro)fissures est étudiée à l'aide de modèles par éléments finis et d’expériences de vibrométrie laser 3D.

Intérêts sociétaux et valorisation

Les résultats de cette thèse seront valorisés par des publications dans des revues internationales et des communications lors de conférences, avec pour objectif de diffuser les travaux auprès de communautés scientifiques diverses. Le projet aboutira à un banc expérimental réutilisable par les équipes du laboratoire ainsi qu’à des modèles numériques pouvant servir de base à de futurs travaux.

Il permettra également de formuler des préconisations aux musées, notamment ceux partenaires du consortium Vibration et Conservation, pour la conservation préventive de leurs objets patrimoniaux en bois peint. Des collaborations internationales sont également envisagées pour avoir accès à du matériel spécifique ou renforcer la diffusion des résultats obtenus.

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