Une maquette numérique pour tester la tour Eiffel

La simulation numérique d'un édifice est généralement une étape préalable à la construction d'un bâtiment. Les ingénieurs du Centre technique des industries mécaniques (Cetim) ont été confrontés à un défi : concevoir un modèle numérique de la tour Eiffel, un bâtiment vieux de 120 ans à la structure aussi atypique que complexe. Les responsables de son entretien veulent parer à toute éventualité en soumettant la maquette à des contraintes fortes. « Avec un tel outil, on va pouvoir simuler l'action du vent fort sur la structure ou l'effet de grosses chaleurs sur les éléments métalliques », explique Stéphane Roussin, responsable technique de la Société d'exploitation de la tour Eiffel (Sete), qui rappelle que le monument haut de 325 mètres accueille chaque année près de 7 millions de visiteurs.Intégrer toutes les donnéesPour modéliser la tour, quatorze mois de travaux ont été nécessaires à six ingénieurs du Cetim aidés par des experts de l'organisme de certification Dekra. Dans un premier temps, ils ont évalué la structure grâce à des analyses chimiques des métaux. « Pour modéliser un monument aussi complexe, nous avons dû récupérer le maximum de données de construction, depuis les plans originaux de Gustave Eiffel et en intégrant les modifications ultérieures comme l'installation de restaurants ou l'allégement de la structure », souligne Alain Carcan, chef de projet numérique au Cetim. Autre source d'information : les cordes optiques installées par la société Osmos aux endroits sensibles. Ces dispositifs électroniques enregistrent sur la durée les mouvements d'oscillation de la tour. La dernière étape du projet a conduit les ingénieurs à reconstruire une version numérique du monument « à partir d'une description géométrique filaire de la structure et de ses caractéristiques mécaniques », explique Alain Carcan. Toutes les parties de l'ossature intervenant dans la rigidité de la tour sont intégrées dans la maquette, en rajoutant des éléments complémentaires qui ont prise au vent comme les voies d'accès, les planchers ou les surfaces décoratives. Les opérateurs simulent des conditions météo particulières et visualisent, grâce à un code couleur assez simple, les contraintes mécaniques que la structure métallique subit.