Expertise
Mécanique des Structures

Plateau Mécanique des structures

Dans le contexte actuel, la résistance des matériaux, la sécurité d’utilisation, le coût de production et les impacts environnementaux sont autant d’enjeux majeurs dans le développement d’un nouveau produit.

Accompagnement de nos partenaires

Dans le cycle de vie produit

Toutes les entreprises proposant des produits s’engagent à respecter des normes de qualité de plus en plus exigeantes. Ils doivent être résistants, durables et sécurisés pour l’utilisateur final.

 

Nous accompagnons, en recherche et en expertise, nos entreprises partenaires dans le développement de leurs produits. Nous sommes spécialisés dans la vérification de la résistance et la tenue mécanique des structures par des simulations et autres moyens d’essais. Nous proposons également de les rendre intelligents en y associant des capteurs. Pour compléter, nos équipes peuvent vous accompagner dans la réalisation d’analyse de cycle de vie du produit à l’aide de plusieurs logiciels.

 

 

 

Grâce à la simulation numérique, nous pouvons effectuer une multitude de tests sur différents matériaux et structures. Les essais expérimentaux quant à eux permettent de caractériser les propriétés et la résistance mécanique des matériaux.

 

Pour rester compétitifs, les industriels doivent également optimiser les coûts de production. Le plateau « Mécanique des structures » permet de répondre aux problématiques d’optimisation matérielle et topologique. Le suivi de santé des structures fait également partie de notre expertise. C’est un enjeu crucial pour éviter les défaillances inattendues tout au long de la vie du produit.

Domaines d'expertise

Notre équipe vous conseille et vous accompagne dans les domaines d’expertise suivants :

  • Conception et éco-conception
  • Optimisation matérielle et topologique
  • Prototypage et impression 3D
  • Modélisation numérique de systèmes multi-physiques
  • Simulation numérique du comportement mécanique des matériaux et des structures
  • Développement de codes de calcul pour l’analyse des matériaux et des structures
  • Conception de systèmes expérimentaux et validation de modèles
  • Développement de procédés d’usinage par laser
  • Caractérisation multi-échelle : mécanique, spectrale et calorimétrique des matériaux
  • Instrumentation pour la prédiction et la détection de la défaillance des structures par capteurs externes ou intégrés
  • Analyse de cycle de vie produit
  • Bilan Carbone

Formation professionnelle

Vous pouvez également vous former ainsi que vos équipes à différentes compétences dans le cadre de formations professionnelles personnalisées :

  • Conception mécanique
  • Prototypage et impression 3D
  • Résistance des matériaux
  • Mécanique des milieux continus
  • Comportement mécanique des matériaux
  • Mécanique des vibrations
  • Mécanique des fluides
  • Transferts thermiques
  • Méthodes numériques pour l’ingénieur : méthode des éléments finis
  • Physico-chimie des matériaux
  • Traitement thermique
  • Spectroscopie
  • Usinage laser
  • Tribologie, étude de frottement et usure
  • Incertitudes de mesure
  • Transfert radiatif (méthode des radiosités, méthode des fractions de Planck, méthode de Monte-Carlo)
  • Analyse de cycle de vie produit

Thèmes de recherche

Vous avez un projet innovant dans la conception et la fabrication d’un produit ?

Nos équipes de recherche répondent aux défis scientifiques et technologiques sur les thématiques suivantes :

  •  l’optimisation numérique et expérimentale des matériaux et des structures,
  • le contrôle de la durabilité et le suivi de la santé des structures (Structural Health Monitoring),
  • L’optimisation des impacts environnementaux.

Elles s’appliquent à l’industrie, le BTP, l’aérospatial, l’automobile et la santé.

Prestations

  • Conception et éco-conception des systèmes mécaniques
  • Optimisation matérielle et topologique pour la réduction de masse et de coût
  • Retro conception
  • Conception d’éléments optiques diffractifs (modification de l’indice de réfraction)
  • Conception de masques de phases (inscription de réseaux de Bragg à l’intérieur de fibres optiques)
  • Analyse des contraintes dans les pièces
  • Dimensionnement des systèmes mécaniques par la méthode des éléments finis
  • Analyse vibratoire des systèmes embarqués, équilibrage des machines tournantes
  • Etudes et modélisation des transferts thermiques
  • Simulation thermique de l’interaction laser-matière
  • Etudes et modélisation en mécanique des fluides
  • Etude métallographique
  • Etude des effets de traitements thermiques sur les matériaux
  • Etude des propriétés thermiques des matériaux
  • Etudes des tensions de surfaces
  • Etude viscosimétrique
  • Etude des propriétés optiques des matériaux
  • Diffractométrie à rayon X
  • Déposition de couches minces
  • Modélisation et dimensionnement de systèmes énergétiques
  • Caractérisation des propriétés mécaniques des matériaux (loi de comportement, module d’élasticité, limite d’élasticité, limite de rupture)
  • Caractérisation des propriétés thermiques des matériaux (conductivité, capacité calorifiques, chaleur latente, résistance et conductance de contact)
  • Instrumentation et enfouissement de capteurs pour le suivi des contraintes mécaniques dans les pièces
  • Caractérisation de matériaux métalliques par ultrason (défaut, soudure, etc…)
  • Analyse de cycle de vie produit

Projets

Quel que soit votre projet, notre équipe vous accompagne dans son expérimentation et son développement. 

 

  • Développement et instrumentation d’une fusée expérimentale
  • Développement d’un banc d’essai de mesure des contraintes
  • Conception et réalisation d’une machine d’impression 3D par frittage sélectif laser
  • Automatisation du dispositif de banc de fours corps noirs pour la calibration de pyromètres optiques
  • Dimensionnement, conception et réalisation d’un banc de fabrication additive avec un concentrateur solaire
  • Simulation du comportement mécanique d’une serre en conditions climatiques extrêmes
  • Modélisation 3D du site du Muesberg puis simulation des pertes énergétiques pour plusieurs scénarii de rénovation thermique

 

Equipements

MACHINES

  • Machine de traction et compression Shimatsu 5 kN et 100 kN
  • Micro-duromètre (Vickers) Mitutoyo de 0,2 à 20 N
  • Macro-duromètre (Vickers) Buehler de 1 à 50 N
  • Abrasimètre Taber
  • Calorimètre différentiel à balayage Netzsch allant de -40 à 600 °C
  • Dilatomètre Netzsch fonctionnant jusqu’à 1600 °C
  • Spectrophotomètre UV-Vis Agilent
  • Spectrophotomètre FT-IR PerkinElmer avec mesure ATR et par transmission
  • Diffractomètre à rayon-X Bruker
  • Equipement de métallographie comprenant tronçonneuse manuelle Buehler, tronçonneuse de précision ATM, enrobeuse ATM et polisseuse Escil
  • Microscopes Olympus transmission/réfection, filtre polarisant, grossissement x 5 jusqu’à x 100 avec logiciel d’exploitation
  • 3 fours Nabertherm pouvant aller jusqu’à 1280 °C
  • Bains de trempes à l’huile et à l’eau Nabertherm à température réglable
  • Viscosimètres de type Ubbelohde et Brookfield
  • Tensiomètre Krüss pour mesure de tension superficielle selon la méthode de la plaque de Wilhelmy et de l’anneau de Du Noüy
  • Tensiomètre Krüss pour mesure d’angle de contact et tension de surface par la méthode de la goute pendante et de l’angle de contact avançant/reculant
  • Mouton pendule Instron avec marteaux de 1,5J, 5J et 25 J pour test selon Charpy EN ISO 148 et marteau de 5J pour test selon Izod EN ISO 148
  • Spin coater VTC-50, vitesse variable jusqu’à 8000rpm, acceptant des échantillons de 102 mm
  • Soufflerie Ventilateur centrifuge de 9000m3/h
  • Imprimante 3D Ultimaker 3 (215 x 215 x 200 mm, 20µm de précision en Z, dual extrusion)
  • Découpe laser CO2 de 60 W (gravure sur tous matériaux, découpe bois et PMMA)
  • Appareil à ultrasons portatif SITESCAN D 50 avec traducteur à 45°, 60° et 70 °

 

LOGICIELS

  • SolidWorks
  • Suite Autodesk Inventor, Nastran, Revit
  • RDM7
  • Matlab, Scilab
  • Archiwizard

Docteur ingénieur en génie mécanique, je suis spécialisé dans la conception, le dimensionnement et l’optimisation des systèmes mécaniques. A l’ECAM Strasbourg-Europe, mon rôle est d’accompagner les entreprises dans le développement de leurs produits grâce aux outils de simulation et de prototypage. Nous proposons également de les rendre intelligents par l’intégration de capteurs permettant, grâce à la collecte de données, de suivre l’état de santé des produits et de les améliorer.

Marcelin Bilasse - Responsable du plateau Mécanique des Structures

Plateaux techniques de l'ECAM Strasbourg-Europe