Article paru en janvier 2004Ecrins de choc pour transports délicats
Conteneurs > Comment transporter en toute sécurité des objets ou matériaux toxiques, explosibles, inflammables, ou simplement fragiles et précieux ? Le CEA est passé maître dans ce domaine, pour les besoins de ses activités propres. Il lui arrive aussi de réaliser des conteneurs sur mesure pour le compte d'industriels extérieurs, de la spécification aux essais de crash et aux dossiers d'homologation.
Au-delà de la réglementation, qui définit les règles de transport des matières dangereuses et en particulier, les conteneurs à employer, il existe des "scénarios de transport" tout à fait inédits. Il peut s'agir de faire voyager un produit dangereux dans un pays sensible, où tous les imprévus sont à prévoir ; d'envoyer une oeuvre d'art d'une valeur inestimable à l'autre bout du monde ; de mettre en sécurité pour des décennies un échantillon biologique unique... C'est sur ce créneau particulier que se situent les spécialistes de la Direction des Applications Militaires du CEA : hors des sentiers battus et des solutions éprouvées.
Leur intervention débute avec la spécification des besoins : existe-t-il une réglementation de référence ? A défaut, quelles conditions d'utilisation imaginer : chocs et nids de poule de la route ? vibrations basse fréquence du bateau ? vibrations, trous d'air et chocs à l'atterrissage de l'avion ? faut-il prendre en compte les accidents de transport et de manutention ? "Nous disposons de référentiels, mais il nous arrive de réaliser des campagnes de mesure dédiées pour caractériser des conditions de transport" précise Michel Raffy, du CEA/CESTA*, près de Bordeaux.
La réalisation du conteneur passe ensuite par une étape de conception : si la réglementation définit des scénarios accidentels, elle ne joue jamais les architectes. Quant à la fabrication, elle doit être intégralement tracée et documentée.
L'objet ainsi réalisé passe ensuite à la moulinette des calculs, fort complexes puisqu'il s'agit de sollicitations dynamiques, au-delà des limites d'élasticité, sur des structures multi-matériaux. Les calculs sont réalisés à l'aide de codes aux éléments finis (environ 400 000 éléments) : si une structure tient mais que la rupture d'une vis compromet l'étanchéité, il faut pouvoir le détecter...
Ces simulations numériques, qui mobilisent pendant plusieurs jours des machines multiprocesseurs, servent à identifier les sollicitations les plus risquées, nécessitant des essais en vraie grandeur. "C'est pour ces essais que les industriels nous sollicitent le plus, sans doute parce que nous disposons de moyens uniques" estime Michel Raffy. A titre d'exemples, la tour de chute de 18 mètres et surtout, le canon horizontal d'une longueur de 60 mètres (diamètre 1 m) permettent de réaliser des crashs de conteneurs de plusieurs tonnes, à des vitesses pouvant dépasser 100 mètres/seconde !
A ceux qui souhaitent vraiment tout tester, la DAM propose enfin d'éprouver la résistance de leurs conteneurs aux agressions par explosifs. "L'onde de choc qui accompagne une détonation peut créer pendant quelques millionièmes de seconde des pressions de 200 000 bars" souligne François Chaigneau, de la Direction de l'Ile de France (DIF) ; et il s'y ajoute la dispersion des gaz de détonation, surchauffés et à haute pression... Conditions que des équipes spécialisées reconstituent par le calcul et si nécessaire, en essai réel.
* Centre d'Etudes Scientifiques et Techniques d'Aquitaine
