Mécanique Expérimentale — Matériaux (MEM)
Thématique de recherche
Le pôle « Mécanique Expérimentale — Matériaux » (MEM) se positionne sur tous les types de matériaux :
- Métaux et alliages métalliques,
- Polymères et composites à matrices polymères,
- Céramiques et réfractaires.
L’identification des mécanismes de déformation, d'endommagement et de rupture nécessite le concours des techniques d'observations microstructurales, à différentes échelles. Par exemple, pour les matériaux composites, de l'échelle d'un sous-système (quelques dizaines de centimètres) à l'échelle des mono-filaments de quelques micromètres de diamètre. La pertinence des paramètres physiques à prendre en compte, pour chaque classe de matériau, repose sur une étude systématique de la taille du volume d'intérêt expérimental ainsi que des données stochastiques dans ce volume.
Une interaction permanente est instaurée entre l'expérimentation et la modélisation à l'échelle du milieu continu depuis la conception des essais jusqu'au calcul de structure, le but étant de cibler des essais dédiés en accord avec la problématique industrielle et scientifique posée. Le pôle MEM met ainsi en œuvre une expérimentation et une modélisation multi-échelles faisant le lien entre l'approche locale (à l'échelle de la microstructure) et l'approche globale (à l'échelle macroscopique). L’intégration dans les outils de calcul de (micro)structure est réalisée en coopération avec les numériciens du Centre (SIMS) et de laboratoires d’autres institutions.
MÉCANIQUE EXPÉRIMENTALE
Mettant l'accent sur l'évolution de la microstructure en cours de chargement thermomécanique, l'expérimentation se développe sur la constitution de base de données à l'échelle de la microstructure. La mise en place d'essais in situ en tomographie/laminographie a permis d'accéder aux mécanismes de déformation en volume. Selon le problème abordé, le pôle MEM propose et conçoit deux types d'essai mécanique.
D'une part, des essais simples exploitables de manière analytique en optimisant la géométrie des éprouvettes et l'instrumentation pour une implémentation chez nos partenaires industriels afin d'améliorer une méthodologie expérimentale.
D'autre part, des essais mécaniques complexes avec des instrumentations et de la modélisation poussées, simulant un chargement réel (cycle moteur d'avion d'une aube de turbine) sur structure industrielle. Ces essais peuvent se faire sous environnement contrôlé (air, atmosphère, humidité, etc.) voire sous environnement sévère tel que la corrosion sous contrainte, en étroite collaboration avec des partenaires équipés pour des essais spécifiques.
Première manip H2 gaz
Laurent Corté, chercheur au Centre des Matériaux de MINES ParisTech, présente un des projets phares de l'axe de recherche en biomatériaux du centre et consacré à la reconstruction ligamentaire. La rupture d'un ligament et particulièrement des ligaments croisés du genou est une blessure fréquente touchant chaque année en Europe près d'une personne sur mille. L'intervention préférée aujourd'hui est un remplacement par une autogreffe utilisant un prélèvement tendineux.