L'objectif général de cet axe est d'améliorer la sûreté des systèmes complexes (tels que des cœurs de réacteurs nucléaires) en améliorant la connaissance du comportement des structures qui les constituent. Il est pour cela nécessaire d'être capable de modéliser ces structures et leur comportement à différentes échelles et de réaliser les simulations en accord avec les modèles. C'est le volet sur lequel les collaborations ont jusque-là majoritairement porté, en s'intéressant distinctement à plusieurs échelles.

D'une part, l'échelle méso/micro est étudiée via les avancées des travaux portant notamment sur le développement des méthodes multi-grilles. Ces travaux visent à décrire avec précision les interactions entre matériaux (gaine/pastille dans le cas des combustibles nucléaires par exemple) et à prédire une éventuelle modification du comportement mécanique de la structure dans laquelle ces matériaux interagissent (fissuration de la gaine par exemple). Sont pour l'instant pris en compte les effets thermiques et le contact, en quasi-statique.

D'autre part, l'échelle traitée est macroscopique : on s'intéresse alors au comportement dynamique d'une structure entière dans des conditions de sollicitations mécanique (par exemple assemblage sous écoulement fluide, voire de l'ensemble des assemblages dans le cœur, et des chocs entre structures qui peuvent survenir lors de séismes). Les travaux menés récemment, mais aussi ceux menés depuis quelques années, permettent de développer des modèles pertinents mais minimaux, validés par des campagnes expérimentales, ainsi que des méthodes de calcul réduisant le coût global des simulations.

 L'objectif de la thématique est de contrôler et de surveiller, de manière non destructive et au moyen de méthodes acoustiques, l'intégrité des structures et des matériaux à différentes échelles (micrométrique à métrique) et pour différents modes de fonctionnement (à l'arrêt ou en service, normal ou accidentel). Il est fait appel aux ondes acoustiques en mode actif (émission d'une onde qui se propage à travers la structure) ou bien passif (écoute des ondes générées par des phénomènes internes à la structure). Les signatures acoustiques enregistrées (signaux réfléchis, vibrations, bruits...) sont analysées pour en déduire l'état mécanique des structures et des matériaux, en détectant de possibles défauts (déplacements, fissures, fuites, engazement des milieux liquides, évolution de structures mécaniques), et donc de poser un diagnostic sur l'intégrité des structures et matériaux. .