LAUREAT 2026

Samuel FOREST

Centre des Matériaux, Mines Paris PSL University CNRS UMR 7633

Ingénieur civil des mines de Paris, Samuel Forest bénéficie de l'enseignement d'André Pineau. Il obtient son doctorat en Sciences et Génie des Matériaux en 1996, sous la direction de Georges Cailletaud, avec un manuscrit intitulé “Modèles mécaniques de la déformation hétérogènes des monocristaux”. La même année il entre au  CNRS en portant le thème de recherches “Modélisation du comportement des matériaux hétérogènes dans le cadre de la mécanique des milieux continus généralisés”. Samuel Forest est aujourd'hui directeur de recherche au CNRS et professeur de mécanique des milieux continus à Mines Paris. Ses travaux visent à intégrer les  aspects physiques de la déformation et de la rupture des matériaux dans le cadre de la mécanique des milieux continus. Ils se placent au carrefour de la mécanique, des sciences des matériaux et de la simulation numérique. Ses articles sont publiés dans des journaux scientifiques consacrés à la mécanique, à la simulation et à la physique des matériaux et des structures. Il a(co-)dirigé plus de 60 thèses de doctorat, notamment dans le cadre de projets menés avec des partenaires industriels dans les domaines de l'aéronautique, de l'énergie et de la transformation des matériaux.

La modélisation et la simulation de la plasticité cristalline à l'aide de modèles continus est un sujet de prédilection décliné pour de nombreux métaux et alliages : superalliages monocristallins et polycristallins pour aubes et disques de turbines, aciers des circuits de refroidissement et des internes de cuves de réacteur nucléaire, revêtements de zinc des tôles d'acier galvanisées, etc. Grâce à des coopérations fructueuses avec Eric Maire et Yves Bienvenu, Samuel Forest a développé une modélisation de la plasticité et de la rupture des  mousses métalliques (aluminium, nickel), à partir de l'imagerie tri-dimensionnelle de ces matériaux cellulaires, en intégrant les longueurs caractéristiques et la morphologie de leur microstructure.

Il s'est intéressé également aux instabilités plastiques et à la localisation de la déformation et de l'endommagement dans les matériaux métalliques. Il montre notamment les insuffisances de la plasticité cristalline classique dans la séparation des modes de bandes de glissement et de bandes en genou, nécessitant l'introduction du tenseur densité de dislocations, agent de la plasticité à gradient. Jean-Loup Strudel l'a  convaincu de l'omniprésence, et guidé dans l'étude, des phénomènes de vieillissement dynamique et des instabilités viscoplastiques de type Portevin-Le Chatelier : tantale, zirconium, titane, aciers, alliages d'aluminium, superalliages à base de nickel... Il poursuit donc des travaux initiés à l'Ecole des Mines par Henry, André et François Le Chatelier, avec son collègue Matthieu Mazière.

Samuel Forest cherche à mettre en place une mécanique des milieux continus généralisés unifiée et opérationnelle. Au-delà de la zoologie des milieux non locaux, implicites ou explicites, il présente une hiérarchie de milieux continus basée sur les contributions de Mindlin, Eringen et Germain, à savoir les milieux du second gradient et micromorphes, et étendus à la plasticité par Aifantis. La formulation est compatible avec le cadre standard de la thermodynamique des milieux continus "à la française". Il a étendu l'approche micromorphe au gradient des variables internes en plasticité et endommagement, une méthode basée sur l'introduction de variables ancillaires, d'une remarquable souplesse d'implémentation dans les codes de calculs. Grâce à la complicité de Benoit Appolaire, il fait rentrer la méthode des champs de phase dans ce concert des milieux continus généralisés, dont Kais Ammar propose des implémentations numériques par éléments finis originales.

Le code Zset, et son solveur Zebulon, développé à l'Ecole des Mines, à l'ONERA et chez Transvalor, ont accompagné l'ensemble de sa carrière, permettant une implémentation numérique efficace des modèles et la
confrontation nécessaire à de nombreux résultats expérimentaux mécaniques et métallurgiques, obtenus par ses doctorants et collègues. C'est la conjonction de l'approche théorique, de la simulation numérique et de la métallurgie physique qui a permis de démontrer la pertinence de certains milieux continus généralisés et de susciter l'intérêt de la communauté internationale, pour certaines applications scientifiques et industrielles.

Plusieurs personnalités ont marqué la carrière scientifique de Samuel Forest, en premier chef, Georges Cailletaud, André Pineau et Dominique Jeulin, ce dernier appliquant les schémas booléens multiéchelles aux crèmes glacées! Dans son aventure des milieux continus généralisés, il a perdu trop tôt ses sources d'inspiration et de coopération : Gilles Canova, Rainer Sievert (à qui il doit l'initiation aux milieux de Cosserat et une réflexion commune profonde sur la formulation de ces théories) et Jürgen Olschewski. Au Centre des Matériaux, il a eu de fructueuses coopérations avec Jacques Besson, Luc Rémy, Henry Proudhon, Thilo Morgeneyer, Gilles Rousselier, etc.

L'enseignement tient une place importante dans les activités de Samuel Forest. Il a succédé à son professeur Michel Amestoy au cours de mécanique des milieux continus de l'Ecole des mines de Paris dès 2004. Pendant plus de vingt ans, Michel Amestoy a su attirer son attention et guider sa réflexion sur les questions  fondamentales de la mécanique des milieux continus, notamment la méthode des puissances virtuelles, les leurres de l'objectivité et la théorie du second gradient. Certaines de ces réflexions sont consignées dans un ouvrage en deux volumes publié aux Presses des Mines, constituant un héritage de 40 ans d'enseignement en mécanique des milieux continus "à la française".

Samuel Forest est un animateur enthousiaste de la communauté scientifique en mécanique des matériaux au travers de ses contributions aux associations Mécamat, Euromech et IUTAM, notamment. Grâce à André Zaoui, il a animé la Fédération Francilienne de Mécanique, Matériaux, Structures et Procédés, FR CNRS, pendant près de dix ans. Le soutien à la communauté passe également par l'édition scientifique. Il a été éditeur associé au Philosophical Magazine et à l'International Journal of Solids and Structures et continue ce travail aujourd'hui pour le Journal of the Mechanics and Physics of Solids. Depuis 2025, il est rédacteur en chef des Comptes Rendus Mécanique, une revue ouverte diamant célébrant à la fois la tradition et la modernité de la mécanique grâce à l'Académie des sciences.

Il a reçu les médailles de bronze (1998) et d'argent (2012) du CNRS, le prix Jean Mandel (2001), le prix Jean
Morlet de la SF2M et le prix Huy Duong Bui (2022) de l'Académie des sciences. En 2026, il reçoit la médaille
William Prager de la Society of Engineering Science (SES) des États-Unis d'Amérique et la médaille Nadai de
l'American Society of Mechanical Engineers (ASME). Il est fellow de l'Euromech Society. Il est membre de
l'Académie des sciences depuis 2023. A l'occasion de l'attribution de la médaille Henry Le Chatelier, ses remerciements chaleureux et sa reconnaissance vont à la direction, bureau et aux comités de la SF2M, ainsi qu'à l'ensemble des collègues académiques ou industriels, doctorants et post-doctorants qui ont contribué de manière essentielle aux travaux présentés ici.