LMPA
Laboratoire de Mécanique de Précision Appliquée
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Equipe 01 : Ecoulements atmosphériques: transport éolien.

Le transport éolien est le principal agent responsable de la désertification qui suscite un vif intérêt auprès de la communauté scientifique. L'écoulement du vent dans l’atmosphère est instationnaire, turbulent et influencé par la topographie terrestre; la modélisation des écoulements turbulents soulève encore de nombreuses questions. Un grand nombre de travaux expérimentaux et numériques ont été réalisés. L’objectif, est d'arriver à une compréhension global des mécanismes du transport des particules solides par le vent, afin d’appréhender les phénomènes de formation des dunes ou d'appauvrissement des sols .etc...
Un état d’art détaillé présentant les différents processus physiques intervenant dans le transport éolien fera une introduction à ce travail.
Des simulations physiques seront réalisées en soufflerie et dans le canal à eau en utilisant la métrologie PIV. Des campagnes de mesure d’écoulement de couche limite turbulente seront menées dans le canal à eau, installé au LMPA. Nous adopterons à cette installation un dispositif d’injection de particules solides pour simuler le transport de particules.
Une collaboration avec le laboratoire de mécanique des fluides de l'E.C.Lyon nous permet de participer aux campagnes de mesure et de disposer de la base de donnée, obtenue pour des essais de transport de particules solides au dessus de collines 2D réalisés dans la soufflerie aérodynamique, afin d'analyser et d'interpréter les résultats.
Comme la problématique du transport éolien touche, également, à la physique des milieux granulaires. Un code de calcul basé sur la méthode DEM "Discrete Element Method" pour la simulation numérique du transport éolien est développé. Il a été ensuite couplé avec un modèle fluide « RANS », (réalisé en collaboration avec l'Université de Rennes). Pour l’instant, le code DEM-RANS est fonctionnel et capable de simuler le transport des particules. De plus, des améliorations sont prévues afin de le rendre plus performant.

 

Equipe 02 : Surveillance et Diagnostic des Défauts des Machines Tournantes.

L'objetif des travaux de cette équipe est d'établir une automatisation de la décision en diagnostic des défauts mécaniques. Le travail porte sur le diagnostic des systèmes complexes à l'aide des méthodes de reconnaissance des formes et de l'intelligence artificielle pour une détection et une localisation automatisée et précoce des défauts.

L'efficacité de cette procédure repose, généralement, sur les quatre étapes suivantes, à savoir :

• l'acquisition du signal vibratoire,

• le pré-traitement des données,

• l'extraction des caractéristiques et enfin,

• la reconnaissance de ces caractéristiques par les méthodes de l’intelligence artificielle

En effet, ce système rassemble des connaissances pluridisciplinaires « non disponibles dans nos entreprise ». Ainsi, il sera d'une grande utilité aux équipes de maintenance comme ‘’un outil d’aide à la surveillance et au diagnostic ‘’ qui se rapproche le plus du contexte industriel.

L'objetif des travaux de cette équipe est d'établir une automatisation de la décision en diagnostic des défauts mécaniques. Le travail porte sur le diagnostic des systèmes complexes à l'aide des méthodes de reconnaissance des formes et de l'intelligence artificielle pour une détection et une localisation automatisée et précoce des défauts.

L'efficacité de cette procédure repose, généralement, sur les quatre étapes suivantes, à savoir :

• l'acquisition du signal vibratoire,

• le pré-traitement des données,

• l'extraction des caractéristiques et enfin,

• la reconnaissance de ces caractéristiques par les méthodes de l’intelligence artificielle

En effet, ce système rassemble des connaissances pluridisciplinaires « non disponibles dans nos entreprise ». Ainsi, il sera d'une grande utilité aux équipes de maintenance comme ‘’un outil d’aide à la surveillance et au diagnostic ‘’ qui se rapproche le plus du contexte industriel.

 

Equipe 03 : Mécanique des matériaux fragiles.

Etudier les phénomènes d’érosion et corrosion (l’endommagement surfacique) dans différents cas pouvant toucher la fabrication ou la manipulation des pièces en verre et même exposer à des agressions climatiques, à partir des essais expérimentaux, pour aboutir à des modèles permettant de proposer des solutions améliorant la tenue à l’érosion et à la corrosion de différents types de verres.
Une rayure à la surface du verre peut avoir des conséquences catastrophiques sur sa résistance mécanique, en plus de son influence sur ses propriétés optiques. Ceci est dû à la propagation des fissures qui peut atteindre des proportions énormes sous charges lors de l’usage des pièces en verre.
Le phénomène de l’endommagement de surface, très complexe dans le verre, peut être étudié en utilisant les procédés d’indentation et de rayage. Les observations en microscopie optique, à force atomique ou électronique peuvent renseigner sur le régime de fissuration induit sous endommagement contrôlé et ainsi permettre l’interprétation du phénomène de propagation des fissures conduisant à la rupture. La complexité de ce phénomène réside dans la multiplicité des paramètres qui rentrent en jeu lors de sa création.

 

Equipe 04 : Fiabilité et Conception Mécanique.

Notre équipe travaille dans le domaine de la fiabilité et la conception de systèmes mécaniques, ainsi que dans le domaine de la caractérisation mécanique en statique et en fatigue des structures en matériaux composites de type sanwichs en nid d'abeilles et en mousse.
L’ingénierie de la fiabilité fait le point sur les techniques de fiabilité des composants et systèmes mécaniques et sur leur mise en œuvre au cours de la conception ou de calcul pour la modélisation et le dimensionnement des constructions mécaniques complexes. Les diverses formes de fiabilité sont développées : prévisionnelle, expérimentale et opérationnelle, ainsi que leur adéquation aux divers cas pratique rencontrés.
Les objectifs de recherche et les Compétences visées par notre équipe sont :
- Maitrise et application des outils de calcul de fiabilité des systèmes mécaniques en prenant en compte l’influence des incertitudes et variabilités dans les propriétés mécaniques des matériaux d’usage mécanique lors de la conception et l’optimisation des équipements mécaniques.
- Utiliser des logiciels de conception ou de calcul pour la modélisation et le dimensionnement des constructions ou des systèmes mécaniques complexes.
- Mettre en œuvre des approches probabilistes ou fiabilistes dans les démarches de conception, de dimensionnement ou d'expertise.
- Conception et mise au point des bancs d’essais permettant la caractérisation du comportement mécanique (compression, à l’impact, à l’indentation, etc.) des structures sandwichs à âme en nid d’abeille et en mousse
- Optimisation des structures composites sandwichs et Analyses expérimentales du comportement mécanique en fatigue et vibro-acoustique pour des applications industrielles (les transports, aéronautique, aérospatiale, génie civil, etc.).
- Modélisation numérique et prédiction des caractéristiques mécaniques du comportement (à l’indentation, à l’impact, etc.) des structures sandwichs.