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www.atout-org.com/cfm2007/

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SOMMAIRE COMMUNIQUE DE PRESSE....................................................................................................................... 3

EDITO........................................................................................................................................................... 5

LES ORGANISATEURS.............................................................................................................................. 6

L’ASSOCIATION FRANCAISE DE MECANIQUE (AFM)........................................................................... 7

EXEMPLES ET PHOTOS ............................................................................................................................ 8

1 - Maîtrise de la propagation des fissures............................................................................... 8

2 - Similitude physique des océans .......................................................................................... 8

3 - Exploitation l’énergie marine pour produire de l’électricité .................................................. 9

4- Elaboration de fibre de céramique enduit de titane pour alléger les moteurs d’avion ......... 9

5 - Simulation de l’injection d’un jet sur une paroi dans une situation représentative d’un

moteur à combustion interne. ................................................................................................. 10

6- L’habitat du futur : solaire et autonomie ............................................................................. 10

7 – Maîtrise du littoral côtier.................................................................................................... 11

8 - Simulation numérique des interactions fluides/structures dans les propulseurs de moteurs

de fusée.................................................................................................................................. 11

9 - Goutte d'eau sur une surface super-hydrophobe .............................................................. 12

10 - Giga : une machine pour analyser la réponse mécanique des bétons sous très haut

confinement ............................................................................................................................ 12

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COMMUNIQUE DE PRESSE Qui a-t-il de commun entre un patineur sur glace, un colis qui nous arrive de loin en moins de 24 heures et un nuage dans le ciel ? A priori, rien,... sinon leur mouvement. Quels ont été, quels sont, et quels seront ces mouvements ? C'est grâce à la « mécanique » que l’on peut décrire la trajectoire du patineur, du colis ou du nuage, voir d'agir sur cette trajectoire quand cela est possible. Mais pour cela, des outils sont nécessaires. Ce sont ces outils que construisent quotidiennement les mécaniciens. Historiquement, à Grenoble, le développement de la mécanique est lié à la métallurgie et à l'électricité - la Houille Blanche. De cette origine, les traces sont bien visibles et vivaces : entreprises de décolletages d'Allevard et grands groupes industriels (Air Liquide, Alcan, Alstom Power Hydro, Calor, Caterpillar), sans oublier des entreprises plus petites mais pionnières (Celette, Poma, Radiall ou A. Raymond). Toutefois, la puissance de recherche grenobloise réside dans les moyens expérimentaux d'investigation qui existent : d’après les chiffres de la chambre de commerce, la mécanique grenobloise représente 31 000 emplois dans l'industrie, 400 emplois dans la recherche publique et 1240 étudiants dans l'enseignement supérieur. La synergie calcul / expériences est évidente en mécanique : nous utilisons des outils qui nous paraissent courants, et qui, pourtant, ont moins de trente ans. L'exemple le plus flagrant est le développement de la simulation numérique dont la montée en puissance est allée de pair avec celle des ordinateurs. Elle fait gagner du temps, et beaucoup d'argent, aux constructeurs d'automobiles et d'avions. Elle permet aussi aux météorologues de prévoir le temps qu'il fera dans cinq jours … En recherche la mécanique s’intéresse autant à la mécanique des fluides, qu’aux modélisations expérimentales, au génie civil, aux turbulences, au bruit ou aux matériaux et structures. Ses domaines d’applications sont nombreux :

• Sciences de la terre et de l’univers : simulation de turbulences, mouvements océaniques et atmosphérique, courants, météorologie, astrophysique,

• Ingénierie, matériaux et structures : constructions de bâtiments et infrastructures, études de risques, pièces et composants des avions et automobiles, plasturgie,

• Energie : solaire thermique et photovoltaïque, énergie marine, • Santé et environnement : imagerie médicale, étude dispersion polluants zones littorales,

Du 27 au 31 août 2007, le 18ème congrès français de mécanique aura lieu à Grenoble et accueillera près de 1400 chercheurs, enseignants et industriels pour faire le point sur les dernières avancées scientifiques dans ce domaine. Contacts : Chercheur : Jacqueline Etay – Tél : 04 76 82 52 50 – Mail : jacqueline.etay@grenoble.cnrs.fr Service communication CNRS : Pascale Natalini – Tél : 04 76 88 79 59 – Mail : pascale.natalini@dr11.cnrs.fr

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EDITO Le 18e congrès français de mécanique (CFM2007) congrès va réunir du 27 au 31 août 2007 près de 1400 chercheurs, enseignants et industriels de la mécanique. Ce congrès est l’occasion d’aborder les différents aspects de la Mécanique et de ses champs, des plus théoriques aux plus pratiques. Il est particulièrement ouvert aux jeunes chercheurs qui y trouvent un lieu de présentation de leurs travaux et de discussions avec leurs aînés. Notre programme est organisé autour de 26 sessions et 7 colloques thématiques, 1 colloque GAMAC et 3 symposia sont centrés sur des enjeux sociétaux : l'environnement, les matériaux et les énergies nouvelles. Une belle ouverture internationale est assurée grâce à 3 colloques co-organisés au sein de ce congrès (1 colloque de la Société Européenne de Mécanique - EUROMECH, 1 colloque du Groupe de Recherche Européen Franco-Russe, 1 colloque franco-polonais). Christian Ngô, Directeur scientifique auprès du Haut Commissaire à l’Energie Atomique, assure la conférence d'ouverture dédiée aux "Perspectives énergétiques". Pierre-Yves Brechet, Professeur à l’INPG, fait la deuxième conférence d’ouverture sur les "Matériaux architecturés". La conférence de clôture et les conférences plénières couvrent divers domaines de la Mécanique et son interface avec la Physique. Pour le comité d’organisation Jacqueline Etay Pour le comité scientifique Emil Hopfinger

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LES ORGANISATEURS La 18e édition du congrès français de mécanique (CFM2007) est portée par les unités de recherche travaillant dans le domaine de la mécanique sur le domaine universitaire de Grenoble, un vrai pôle de compétences dans ce domaine. Ces unités sont sous la tutelle du Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), de l’Institut National Polytechnique de Grenoble (INPGrenoble), et l’Université Joseph Fourier (UJF). Aux 500 personnels travaillant dans des laboratoires de type universitaire se joignent une centaine de chercheurs du CEA-Grenoble et d’autres de laboratoires de type privé (Centre de recherche Pechiney, Alstom-Power, Caterpillar...) dont le nombre est difficile à évaluer. Les mécaniciens grenoblois :

Ils cultivent les coopérations pluridisciplinaires, se reconnaissent et communiquent sur : - des méthodes d’analyse des phénomènes, - des approches et des moyens expérimentaux, - des méthodes de modélisation (axiomatique, théorique, physique), et de simulation

numérique

Ils ont des objets d’étude privilégiés présentant une grande variété d’échelle : - les milieux naturels, - les matériaux et les procédés permettant de les élaborer, - les systèmes complexes

Ils ont de nombreux partenaires industriels et institutionnels tant nationaux et qu’internationaux.

Ils servent d’appui aux enseignements dispensés l’UFR de Mécanique de l’UJF1, aux écoles l’ENSHMG2, l’ENSGP3, à l’ISTG4, et à l’OSUG5

1 1 UJF : Université Joseph Fourier 2 ENSHMG : Ecole Nationale Supérieure d’Hydraulique et de Mécanique de Grenoble. 3 ENSGP : Ecole Nationale Supérieure de Génie Physique et de Grenoble 4 ISTG : Institut des Sciences et Technique de Grenoble - (Polytech-Grenoble) 5 OSUG : Observatoire des Sciences de l’Univers de Grenoble

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L’ASSOCIATION FRANCAISE DE MECANIQUE (AFM) L’AFM a pour objectif de rendre plus cohérentes et plus efficaces les actions des associations scientifiques et techniques impliquées en mécanique. Pour cela, l’AFM entretient des coopérations suivies avec des sociétés savantes européennes ou étrangères (ASME, Euromech, IMechE…). C’est une instance d’information, d’échange et de réflexion pour les cadres de l’industrie et des structures de transfert, les enseignants et les chercheurs. Elle a ainsi vocation à promouvoir des activités et des réalisations dans les principaux métiers de la mécanique. L’AFM, qui compte plus de 2000 adhérents, s’appuie sur le Haut Comité Mécanique, un Conseil scientifique et des groupes de travail scientifiques et techniques (GST) et transverses (GTT). Groupes scientifiques et techniques (GST) Missions : veille scientifique et technologique, promotion les échanges, diffusion d’informations, organisation de manifestations et congrès.

• Tribologie : tribologie, lubrification, frottement, usure, revêtement et traitement de surface..

• Thermique

• Génie civil : géotechnique, réseaux et infrastructures, génie des systèmes urbains, matériaux de construction, aménagement, environnement, maîtrise des risques…

• Mécanique expérimentale des matériaux et des structures : essais mécaniques, photomécaniques, mesurage, instrumentation, capteurs

• Modélisation du comportement et de la rupture des matériaux sous sollicitations dynamiques : dynamique des matériaux, instabilité et localisation, couplage thermodynamique, impact, crash, chocs, métaux, polymères, céramiques..

• Calcul des structures et modélisation : modélisation, simulation, matériaux, structures et interactions, développement industriel…

• Comportement des matériaux composites

• Mécanique des polymères : déformation des polymères aux différentes échelles…

• Rhéologie : thixotropie, fluide, solide, solides fondus, milieux granulaires, suspensions, vélocimétrie…

• Turbulence et mécanique des fluides : instabilité, modélisation, simulation, métrologie, contrôle, combustion, environnement et fluides géophysiques..

• Hydrotechnique et mécanique des fluides : mécanique des fluides, machines hydrauliques, cavitation, microfluidique…

• Bruit et vibrations : vibrations des systèmes mécaniques, vibroacoustique, rayonnement et perception sonore, contrôle actif…

Groupes Thématiques Transverses (GTT) Mission : traiter des sujets communs à l’ensemble des disciplines scientifiques et techniques

• Activités Universitaires en Mécanique (AUM) : organe de réflexion et d’analyse

o assure la cohésion de la communauté universitaire française en mécanique, o répond aux questions d’enseignement et de recherche, il est l’interlocuteur naturel de

l’Education Nationale et de la Recherche. o entretient et développe des relations avec les sociétés savantes proches de la

mécanique, o organise, sous mandat de l’AFM, les Congrès Français de Mécanique ainsi que les

Journées AUM/AFM.

• Transfert et Technologie : conception, fabrication, maintenance : technologie, banque de données compétences des laboratoires, relations recherche-industrie.

• Relations trans-méditerranéennes (ou Association Franco-Maghrébine de Mécanique).

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EXEMPLES et PHOTOS

1- Maîtrise de la propagation des fissures Contact : Pierre Devalan, AFM Les logiciels de simulation, aujourd'hui très utilisés dans l'industrie, butent sur le phénomène de la « rupture », sa naissance et sa propagation. La théorie existe mais les industriels manquent de procédures simples de calibration. Remédier à la propagation des fissures, pour améliorer la fiabilité et augmenter la durée de vie des composants et équipements nécessite la mise en œuvre d’outils numériques basés sur des approches multi-échelle. Ici, un exemple de propagation de fissure.

2 - Similitude physique des océans Contact : Henri Didelle, LEGI-CORIOLIS (UJF, INPG, CNRS) Au LEGI-Coriolis, une plateforme tournante, unique au monde par ses grandes dimensions, permet la similitude physique des fluides géophysiques en tenant compte des effets de la rotation de la Terre. Cela permet entre autre, d'étudier les tourbillons océaniques qui participent à la circulation générale de l'Océan Mondial Malgré la puissance grandissante des supercalculateurs, prédire l'évolution de courants marins comme le Gulf Stream ou celle des zones de pêche reste hors d'atteinte. Comment aborder la richesse mathématique de la dynamique océanique ?

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3 - Exploitation l’énergie marine pour produire de l’électricité Contacts : Jean-Luc Achard, LEGI (UJF, INPG, CNRS) ; Ali Tourabi, 3SR (UJF, INPG, CNRS) Les hydroliennes à axe vertical et à flux transversal permettent d’exploiter l’énergie cinétique des courants en mer ou en rivière pour produire de l’énergie électrique. Plusieurs turbines sont empilées sur un même axe pour former une tour, permettant d’utiliser la hauteur d’eau disponible. Ce procédé fonctionne quelque soit l’orientation du courant et présente l’avantage de mettre en œuvre des structures légères qui favorisent, d’une part l’exploitation rationnelle des gisements et d’autre part limitent l’impact sur l’environnement.

4- Elaboration de fibre de céramique enduit de titane pour alléger les moteurs d’avion Contact : Christian Trassy, SIMAP-EPM (INPG, CNRS, UJF)

L’enduction à grande vitesse (EGV) permet de réaliser des fibres composites à matrice métallique. La fibre céramique est entraînée à une vitesse de plusieurs mètres par seconde à travers un bain liquide d’alliage métallique en lévitation électromagnétique. La lévitation évite tout contact avec le creuset, permet de conserver la pureté de l’alliage et ainsi de préserver ses caractéristiques mécaniques. De telles fibres composites sont utilisées pour réaliser des pièces métalliques renforcées à coeur par la fibre céramique. Les propriétés obtenues sont supérieures à celles des pièces réalisées en super–alliages. (coll : SNECMA)

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5 - Simulation de l’injection d’un jet sur une paroi dans une situation représentative d’un moteur à combustion interne. Contact : Luc Vervisch, CORIA

Dans l'industrie automobile les problèmes d'injection, de mélange et de combustion pilotent le rendement des moteurs. Ici, on simule les vitesses et la distribution de température sur la paroi d'un moteur. Ce type de simulation permet d'aller vers l'optimisation des systèmes d'injection dans les moteurs à combustion interne. (coll : Renault)

6- L’habitat du futur : solaire et autonomie Contact : Dany Escudie, CETHIL

L’énergie solaire est une des solutions pour s’orienter vers une autonomie énergétique à l’échelle de l’habitat. De nouveaux concepts de co-(tri-)génération énergétique répondent aux besoins en électricité, en chaleur et en froid du bâtiment. Générer de l’électricité et de la chaleur à partir d’une surface de captation de l’énergie est le principe des composants hybrides Photovoltaïques-Thermiques développés en collaboration avec le CSTB, le CEA et des industriels. Plusieurs prototypes de composants hybrides PV-T avec récupération de chaleur sur l’air, servant à la ventilation des locaux, ou sur l’eau, pour le préchauffage de l’eau chaude sanitaire, sont en cours de développement. (coll : Arcelor-Total Energie-Sunland 2)

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7 – Maîtrise du littoral côtier Contact : L. Lacaze et al., IMFT

Cet écoulement modélise l'effet du débouché d'un fleuve dans la mer. Dans cette situation, les structures tourbillonnaires influencent le transport des sédiments dans la zone littorale et donc la morphodynamique de la côte et de l’estuaire, le transport de sédiments et la dispersion de polluants dans les zones littorales.

8 - Simulation numérique des interactions fluides/structures dans les propulseurs de moteurs de fusée Contact : E. Lefrancois, UTC

Le fonctionnement des moteurs-fusée s’accompagne d’intenses vibrations. Le couplage entre l'écoulement au sein du moteur et les modes vibratoires de la structure du lanceur peut avoir des effets destructeurs. Les simulations numériques servent d'appui pour améliorer la compréhension des phénomènes physiques en jeu avec pour terme, l'objectif d'éliminer tout risque de destruction et d'augmenter ainsi la fiabilité du moteur.

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9 - Goutte d'eau sur une surface super-hydrophobe Contacts : Mathilde Reyssat et David Quéré, ENPCI

Ce type de matériau est super-hydrophobe, il est donc aussi super-imperméable. Il peut donc servir à imperméabiliser les tissus, à hydrofuger des bétons, à créer les vitres ou les pare-brise qui "repoussent" l'eau. Sur cette photo, on voit une goutte d'eau millimétrique sur une surface décorée de petits plots hydrophobes régulièrement espacés (les plots sont invisibles à l'oeil nu, mais leur présence crée les irisations) : la goutte alors repose sur le sommet des plots (effet fakir), ce qui lui confère sa forme presque sphérique.

10 - GIGA : une machine pour analyser la réponse mécanique des bétons sous très haut confinement Contact : Jacky Mazars, 3S-R (INPG, CNRS, UJF)

Le laboratoire 3S-R effectue des recherches notamment dans le domaine des risques naturels et technologiques sous l’angle de l’analyse de la vulnérabilité des infrastructures (ouvrages de protections, barrages, centrales nucléaires et autres bâtiments sensibles). La bonne tenue de ces ouvrages face aux sollicitations extrêmes (séisme, souffle, impact) est un facteur clé de la problématique du risque. La machine GIGA permet l’analyse du comportement du béton sous très fortes contraintes, représentatives de celles qui apparaissent au cours de la pénétration d’un impacteur dans une paroi : jusqu’à un 1 GPa soit 10000 fois la pression atmosphérique. Cette machine unique dans le monde universitaire international permet d’étendre le champ des connaissances sur les performances des bétons dans ces situations très particulières. Connaissances qui font progresser l’ingénierie pour la conception et le renforcement des constructions de génie civil.