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Mécanique des Matériaux et Structures Présentation du Groupe Les activités du Groupe portent sur la caractérisation du compor- tement mécanique des matériaux et structures et sur les aspects théoriques de leur modélisation multi-échelle et/ou multi-physique. Les champs scientifiques abordés sont : 1- La Modélisation pluridisciplinaire multi-échelle (mécanique statistique, homogénéisation) et/ou multi-physique du comportement de matériaux nano - micro - (méso) - structurés et/ou amorphes. 2- La caractérisation thermomécanique : • mesures de champs mécaniques et thermiques • suivi in situ de la microstructure par interaction rayonnement/ matière • trajets et séquences de chargements complexes • comportements dynamiques et dissipation • interaction matériau/procédé de mise en forme 3- Le développement • de méthodes novatrices de simulation numérique, • de méthodes d’analyse inverse et d’optimisation, • d’éléments finis spécifiques et l’implantation de lois de comportement dans des codes de calcul par éléments finis. Thématiques scientifiques • Comportement des matériaux avec couplage multiphysique • Comportement des structures en conditions extrêmes • Comportement et dimensionnement des structures adaptatives • Biomécanique des matériaux et structures du vivant / bioingénierie Opérations de recherche • Bio-ingénierie tissulaire du tendon et du cartilage • Thermomécanique et rhéologie des matériaux polymères • Modélisations inélastiques en grandes déformations • Comportement thermomécanique des films minces en Alliages à Mémoire de Forme (approches non locales) • Comportement ferroélectrique et ferroélastique des films minces piézoélectriques • Approche produit-procédé-matériau pour l’usinage et la simulation numérique des procédés de mise en forme avancée Applications industrielles et sociétales • Bio-mécanique / bio-ingénierie • Mécanique des matériaux innovants (polymères nano structurés, matériaux adaptatifs,…) • Usinage et mise en forme en grandes transformations (conditions extrêmes de température, de vitesse,…) Laboratoire d'Énergétique et de Mécanique Théorique et Appliquée UMR 7563 Comportements sous sollicitations extrêmes Micro-pompe en Alliage à Mémoire de Forme Structure de sphérolites Mousse de mélanine Structure tissée Céramiques ferroélectriques Alliage à mémoire de forme PEHD Mesures - inversion - identification - modélisation PEHD

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Mécaniquedes Matériaux et Structures

Présentation du Groupe Les activités du Groupe portent sur la caractérisation du compor-tement mécanique des matériaux et structures et sur les aspects théoriques de leur modélisation multi-échelle et/ou multi-physique.

Les champs scientifiques abordés sont : 1- La Modélisation pluridisciplinaire multi-échelle (mécanique statistique, homogénéisation) et/ou multi-physique du comportement de matériaux nano - micro - (méso) - structurés et/ou amorphes.2- La caractérisation thermomécanique :• mesures de champs mécaniques et thermiques• suivi in situ de la microstructure par interaction rayonnement/ matière• trajets et séquences de chargements complexes• comportements dynamiques et dissipation • interaction matériau/procédé de mise en forme3- Le développement • de méthodes novatrices de simulation numérique, • de méthodes d’analyse inverse et d’optimisation,• d’éléments finis spécifiques et l’implantation de lois de comportement dans des codes de calcul par éléments finis.

Thématiques scientifiques • Comportement des matériaux avec couplage multiphysique• Comportement des structures en conditions extrêmes• Comportement et dimensionnement des structures adaptatives• Biomécanique des matériaux et structures du vivant / bioingénierie

Opérations de recherche• Bio-ingénierie tissulaire du tendon et du cartilage• Thermomécanique et rhéologie des matériaux polymères• Modélisations inélastiques en grandes déformations• Comportement thermomécanique des films minces en Alliages à Mémoire de Forme (approches non locales)• Comportement ferroélectrique et ferroélastique des films minces piézoélectriques• Approche produit-procédé-matériau pour l’usinage et la simulation numérique des procédés de mise en forme avancée

Applications industrielles et sociétales• Bio-mécanique / bio-ingénierie• Mécanique des matériaux innovants (polymères nano structurés, matériaux adaptatifs,…)• Usinage et mise en forme en grandes transformations (conditions extrêmes de température, de vitesse,…)

Laboratoire d'Énergétique et de MécaniqueThéorique et Appliquée UMR 7563

Comportements sous sollicitations extrêmes

Micro-pompe en Alliage à Mémoire de Forme

Structure desphérolites

Mousse de mélanineStructure tissée

Céramiques ferroélectriques

Alliage à mémoire de forme

PEHD

Mesures - inversion - identification - modélisation

PEHD

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Moyens Humains• 20 Enseignants-chercheurs• 11 Doctorants • 4 Post-doctorants

Moyens Scientifiques et TechniquesInstallations expérimentales• Presse hydraulique MTS• Machine traction / torsion ZWICK/ROELL• Machine traction INSTRON 50 kN• Machine de traction ADAMEL• 2 visco-analyseurs METRAVIB (domaines de fréquence : 10-3 à 10 Hz et 1 à 103 Hz pour un domaine de température de -80°C à 450°C)• Thermoformeuse ILLIG SB 100C

Moyens de mesure• Champs cinématiques

Vidéo-traction ARAMIS (corrélation d’images)

• Champs thermiques Caméra IR

• Rétrodiffusion de lumière incohérente Laser Caméra optique

• Photoélasticimétrie Transmission Réflexion

• Système de numérisation par lumière structurée OptoTOP-HE, logiciel OptoCat• Système immersif de réalité virtuelle et logiciel AMIRA

Codes de calcul• ABAQUS• MSC-MARC• GiD• CATIA V5 (CAO)• SimDesigner• STAMPACK (emboutissage)• VULCAN (fonderie)• CADMOULD, REM3D (injection), FLUENT™

Simulation d’un assemblage réalisé à l’aide d’une bague de serrage en alliage à mémoire de forme : contraintes induites par le serrage

Contact :Christian [email protected]

Visco-analyseur

Simulation du comportement d’un tube en alliage Waspaloy sollicité en traction torsion sous chargements non proportionnels

Laboratoire d'Énergétique et de MécaniqueThéorique et Appliquée UMR 7563

Caractérisation in situ des champs de déformation (1), thermique (2) et de diffusion incohérente de la lumière pour des milieux semi-transparents (3) lors d’un essai de traction

(1)

(2)

(3)

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