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Panter - Une nouvelle poubelle capable de résister aux explosions

Ingénierie et Architecture Projets de recherche appliquée et développement Valais

Suite aux attaques terroristes de ces dernières années, les collectivités recherchent des poubelles capables de résister aux explosions. Spécialiste en mobilier urbain, la PME valaisanne Symerline souhaite développer un modèle made in Switzerland. Elle collabore pour cela avec des spécialistes de la HES-SO Valais-Wallis - Haute École d'Ingénierie - HEI.

Suite aux attaques terroristes qui ont ciblé les villes européennes ces dernières années, les collectivités publiques recherchent de plus en plus de moyens pour protéger les populations, notamment avec du mobilier urbain adapté. Les poubelles capables de résister à des explosions en font partie. Des modèles existent notamment aux États-Unis ou en Grande-Bretagne, mais pas en Suisse. C'est pour pallier ce manque que la PME Symerline, spécialiste en mobilier urbain à haute valeur ajoutée, a décidé de développer une poubelle anti-terroriste.

Basée à Uvrier, non loin de Sion, Symerline collabore avec l'Institut Systèmes industriels de la HEI, afin de concevoir un démonstrateur de conteneur capable de résister à une explosion terroriste. Pour répondre aux normes en vigueur autorisant la dénomination Blast Resistant Trash Receptacle (poubelle capable de résister à une explosion), le conteneur doit être capable de résister à une explosion équivalente à une charge de 0,45kg de TNT. Le projet a été nommé Panter - Poubelle Anti-Terroriste.

Les ingénieur-es de la HEI, spécialistes en mécanique et matériaux, ont analysé et modélisé, grâce au logiciel d'analyse d'éléments finis Ansys, la dynamique de l'explosion d'un conteneur. Ils ont ensuite procédé à des tests grandeur nature sur des poubelles standards, sous l'égide de la Société suisse des explosifs. Ces expériences ont été filmées à l'aide d'une caméra à très haute vitesse. Elles leur ont permis en retour d'affiner encore leur modèle grâce aux données récoltées sur la propagation de l'explosion et le déplacement des débris dans l'air, de même que son interaction avec la structure, la plastification de la matière, le comportement des soudures ou encore les propriétés des matériaux à haute vitesse de déformation. Toutes ces variables ont dû être maîtrisées afin d'obtenir une bonne corrélation entre la simulation et la réalité.

Les défis du projet Panter ont notamment résidés dans le fait qu'une poubelle est un objet de mobilier urbain courant, qui doit être manipulable facilement par les services de voirie, donc relativement léger, et s'intégrer dans une esthétique urbaine. Il n'est donc pas possible d'utiliser simplement des parois d'acier de forte épaisseur, très résistantes mais extrêmement lourdes et encombrantes.

Dans ce contexte, les chercheur-es de la HEI se sont orienté-es vers une conception permettant d'absorber l'énergie dissipée horizontalement et orientant l'excédent de la déflagration vers le haut, préservant ainsi les badauds. D'ici quelques semaines, l'équipe pourra transmettre à la fois son outil de simulation ainsi que les résultats à Symerline, qui pourra de son côté affiner encore le design de la poubelle grâce à son expertise. Le projet Panter lui aura permis de gagner du temps et des ressources précieuses en cette période critique de pandémie. Quant aux spécialistes de la HEI, ils et elles pourront certainement utiliser leur outil de simulation pour d'autres projets futurs. Le secteur des explosifs en Suisse, largement basé sur l'expérience empirique, a déjà manifesté son intérêt. Il est en effet peu doté en outils scientifiques de simulation.

Un appel à projets destiné aux entreprises impactées par la crise sanitaire

Le projet décrit ci-dessus fait partie d'un appel à projets extraordinaire intitulé "Après Covid-19". Il a été lancé en juillet 2020 par le Conseil de domaine Ingénierie et Architecture de la HES-SO. Ces fonds sont destinés aux professeur-es proches des sociétés de services et d'entreprises suisses impactées par la crise sanitaire. Les hautes écoles concernées par cet appel à projets sont :

  • HE-Arc Ingénierie ;
  • Haute école d'ingénierie et d'architecture de Fribourg - HEIA-FR ;
  • Haute école du paysage, d'ingénierie et d'architecture de Genève (HEPIA) ;
  • HES-SO Valais/Wallis - Haute Ecole d'Ingénierie - HEI ;
  • Haute Ecole d'Ingénierie et de Gestion du Canton de Vaud - HEIG-VD ;
  • CHANGINS - Haute école de viticulture et œnologie.