La plateforme MécaRhéo (Mécanique et Rhéologie) s’organise autour des moyens expérimentaux permettant la caractérisation mécanique statique, vibratoire et dynamique des matériaux et des structures pour des applications dans les domaines de l’aéronautique et les transports, des matériaux sols et granulaires, de la biomécanique et des circuits imprimés.
Des moyens communs
Les plateaux techniques permettent de répondre aux enjeux scientifiques et technologiques du laboratoire par la détermination les propriétés mécaniques, la tenue en service, la résistance des matériaux et des structures notamment. Une métrologique spécifique est développée pour assurer une expérimentation répondant au besoin de la recherche et de nos partenaires industriels.
Pour plus de renseignement quant aux moyens expérimentaux contacter les responsables des plateaux et / ou de la plateforme.
Les plateaux technologiques
Espace de biomécanique expérimentale (EBE)
Contacts du plateau : Adrien Baldit et Émilie de Brosses
Plateau technique dédié à la caractérisation du comportement des tissus du vivant et de leurs substituts. L’EBE est constitué d’un laboratoire de type L2 dédié au stockage et à la préparation d’échantillons biologiques d’origine animale, ainsi que d’une salle d’expérimentation qui regroupe des machines d’essai conventionnelles permettant une caractérisation à des échelles et dans des gammes d’effort variées et sous sollicitations quasi-statiques ou dynamiques (machine très faibles charges <1N, Zwicky 0.5 avec cellule de 10N, 100N et 500N, Instron E10000 avec cellule de 1kN et 10kN).
Des montages ad hoc sont conçus pour reproduire des sollicitations proches de la physiologie des matériaux (ou tissus) et structures (ou organes) testés et dans un environnement contrôlé en température et hygrométrie.
Rhéologie et rupture dynamique
Contact du plateau : Richard Bernier
Destiné à caractériser le comportement dynamique des matériaux en compression et en cisaillement par l’intermédiaire de canons à gaz allant jusqu’à plus de 50.000 s-1 et de réaliser des études balistiques permettant de comprendre les processus de rupture des matériaux en perforation. Ces bancs sont équipés de systèmes permettant des essais en température de -180°C jusqu’à +300°C.
- Banc Split Hopkinson Pressure Bar (SHPB)
- Banc balistique calibre 6mm et 13mm
Laboratoire d’étude et de modélisation des circuits imprimés (LEMCI)
Contact du plateau : Gautier Girard
Principalement consacré à l’étude des matériaux, interfaces et structures des circuits imprimés sous chargements thermiques intenses. Les machines d’essais, accessoires et capteurs permettent d’identifier les comportements thermomécaniques des matériaux minces (films de cuivre, composites), leur comportement en expansion thermique, les énergies d’interface entre les différents matériaux, etc. La fiabilité des circuits imprimés peut être testée en imposant des cycles thermiques dans une enceinte à environnement contrôlé.
Les principaux équipements de ce plateau expérimental sont les suivants :
- Machine de traction électrodynamique Instron E3000, équipée d’une enceinte thermique ainsi que de montages de traction, compression, flexion 3 et 4 points. Les mesures de déformations sont réalisées par corrélation d’images numériques.
- Machine d’analyse thermomécanique Netzsch TMA 402 F1 Hyperion pour des mesures de dilatation entre -150 et 1000°C incluant des montages en tension, expansion, pénétration ou flexion 3 points.
- Machine de traction MTS équipée d’un banc de pelage.
- Enceinte climatique Climats Extrême 320 T pour réaliser des essais environnementaux en contrôlant la température et l’humidité.
Vibration et propagation d’onde (VIB)
Contact du plateau : Guillaume Robin
Assure la caractérisation vibratoire et l’analyse vibratoire des structures pour l’amélioration de l’amortissement. Le plateau est constitué d’un ensemble de vibrateur d’une dizaine de g à 100g.
Le vibrateur d’une capacité de 100g à vide a une gamme de fréquence de 4 à 4000 Hz. Une chambre thermique s’adapte au-dessus du vibrateur afin de mettre la pièce d’étude sous condition climatique. La mesure vibratoire s’effectue soit par des accéléromètres en contact sur la structure soit par vibromètrie laser mono-point ou à balayage (mesure sans contact des vibrations plein champ).
Cette investigation expérimentale est en dialogue avec des méthode d’identification inverse pour remonter aux propriétés mécaniques.
Le plateau comprend aussi des moyens de mesure de vitesses d’onde ultrasonore pour caractériser les propriétés mécaniques.
Caractérisation mécanique des matériaux (Méca)
Contact du plateau : Patrick Moll
Dédié à la caractérisation mécanique des matériaux sous sollicitations quasi-statiques ou dynamiques.
Nos montages permettent d’assurer la compression, la traction ou la flexion 3 points des éprouvettes étudiés et la réalisation sous contrôle en température. Une métrologie avec et sans contact assurée par l’extensomètre mesure l’allongement permettant la détermination de la contrainte en fonction de la déformation.
- Machine d’essais universelle (traction, compression, flexion, etc.) de capacité maximale 100kN.
Cellules disponibles : 100kN, 10kN et 1kN.
Extensomètre à contact grande course motorisé (700mm-L0). - Machine d’essais universelle ZWICK Z250 (traction, compression, flexion, etc.) de capacité maximale 250kN.
Équipement disponible : Cellule 250kN, Extensométrie sans contact Laser et vidéo. Essais en enceinte thermique (-70, +250°C). - Machine d’essais universelle ZWICK Z1200 de capacité maximale 1200kN (traction, compression).
Équipement disponible : Cellule 1200kN, plateau de compression, Table rainurée pour adaptation de montages, Four tubulaire 1100°.
Comportement hydro-mécanique des géo-matériaux (Géo-Mat)
Contacts du plateau : Fares Bennai et Mohamad Jrad
Permet l’étude des matériaux du génie civil, notamment la consolidation et la mise sous condition tri-dimensionnel des matériaux argileux afin de procéder à leur analyse.
L’investigation du comportement des matériaux sols est aussi réalisée sous condition hydrique et thermique.