MOYENS EXPERIMENTAUX DU CRED

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1 MOYENS EXPERIMENTAUX DU CRED

2 Liste des moyens expérimentaux du Centre de Ressources en Essais Dynamiques (C.R.E.D.) Institut GeM [UMR CNRS 6183] Crash des structures : - Système catapulte - Puit de chute Impact sur structures : - Tir de glaçon sur canon à gaz -Canon àprojectile - Lanceur à gaz - Masse tombante Canon à projectiles Caractérisation dynamique des matériaux : - Système arbalète - Canon à gaz + barres d Hopkinson - Machine de traction MTS 819 Puit de chute et canon à gaz Caractérisation quasi-statique des matériaux : - Machines INSTRON 5584 et E10000 Moyens vidéos spécifiques : (+ exemples d application) - Caméras vidéo rapides PHOTRON APX et SA1 - Caméra vidéo infrarouge rapide CEDIP Système catapulte

3 Système catapulte Domaine d étude : Crash des structures - Masse chariot : 2750 kg - Capacité énergétique : 400 kj - Vitesse maximale d impact : 17 m/s - Force d impact maximale mesurable : 8000 kn Domaines concernés : - Ferroviaire - Automobile (GMP, éléments) - Génie civil - Off shore - Aéronautique

4 Puit de chute Puit de chute Domaine d étude : Crash des structures - Masse tombante maxi : 300 kg - Hauteur de chute maximale : 4 m - Capacité énergétique : 11 kj - Force d impact maximale mesurable : 2000 kn Domaines concernés : - Sécurité passive automobile (pare-chocs) - Aéronautique - Protections crash circuits

5 Canon à projectiles Domaine d étude : Impact sur structures - Propulsion par azote comprimée (50 bar maxi.) - Canons diamètres de 6,2 à 42 mm - Chambre réfrigérée pour tir de glaçon - Vitesse projectile : supérieure à 300 m/s (pour masse de 45 g)

6 Lanceur à gaz Domaine d étude : Impact sur structures - Lanceur à azote comprimée (1000 bar maxi.) - Diamètre projectile maxi. : 100 mm - Vitesse maximale projectile : 600 m/s (pour masse de 500 g)

7 Masse tombante Domaine d étude : Impact sur structures - Masse tombante sur cible - Choc sur structure - Vitesse impacteur maxi. : 7 m/s - Masse en mouvement : 0,2 à 2 kg - Mesure accéléromètrique + caméra

8 Système arbalète Domaine d étude : Caractérisation dynamique des matériaux en traction et compression, rabotage instrumenté et choc sur structures - Système à masse lancée et barres instrumentées - Vitesse maximale : 15 m/s - Obtention loi de comportement en compression et traction à vitesse de déformation de 50 à 1000 s -1 Rabotage instrumenté Structure soudée par point Loi de comportement matériau Contrainte vraie (MPa) s-1, 20 C 100 s-1, 50 C 0,01 s-1, 20 C s-1, 20 C s-1, 100 C s-1, 150 C % 20% 40% 60% 80% Déformation Traction dynamique Système arbalète

9 Canon à gaz + Barres de Hopkinson Application : Caractérisation dynamique des matériaux (compression + cisaillement) Vitesses de déformation : 100 à s-1 Quatre barres : - Barres en acier (caractérisation des métaux) - Barres en aluminium (caractérisation des polymères) - Barres en polycarbonate (caractérisation des élastomères et des mousses) - Barres tubulaires (caractérisation des élastomères et des mousses) Dynamic compressive test on Hopkinson bars Gages (V)) U1 (V) U2 (V) Time (ms)

10 Machine MTS 819 Domaine d étude : Caractérisation dynamique matériaux en traction, essai sur absorbeur - Vérin hydraulique asservi en déplacement - Force maximale : 25 kn - Vitesse de déf. de 0,1 à 100 s -1 - Vitesse maximale : 16 m/s - Essais en température avec four en enceinte thermique de -150 à 900 C

11 Machine INSTRON 5584 Domaine d étude : Caractérisation en traction et compression quasi-statique, compression structures - Mouvement de traverse électro-mécanique - Force maxi en traction : 100 kn - Force maxi en compression : 150 kn - Vitesse maximale : 750 mm/min - Essais en température de -150 à 900 C

12 Machine INSTRON Electropuls E10000 Domaine d étude : Caractérisation en traction - torsion des matériaux type polymère et élastomère - Vérin à mouvement électrique - Force maxi en traction : 10 kn - Couple maxi : 100 Nm - Application fatigue (f>100 Hz) et DMA - Essais en température de -70 à 350 C

13 Caméra vidéo rapide PHOTRON APX Domaine d étude : Vidéométrie par corrélation en caractérisation quasi-statique et dynamique, visualisation structures en crash, rabotage instrumenté, visualisation de champs de déformation par post traitement - Capteur CMOS N&B résolution 1024 x 1024 pixels - Vitesse : 60 à i/s - Pleine résolution jusqu à 2000 i/s - Capacité par enregistrement : 2048 images à pleine résolution PHOTRON APX sur machine MTS 819 PHOTRON APX sur machine INSTRON 5584 PHOTRON APX sur système arbalète

14 Caméra vidéo rapide PHOTRON SA1 Domaine d étude : Vidéométrie par corrélation en caractérisation quasi-statique et dynamique, visualisation structures en crash, rabotage instrumenté, visualisation de champs de déformation par post traitement - Capteur CMOS N&B résolution 1024 x 1024 pixels - Vitesse : 50 à i/s - Pleine résolution jusqu à 5400 i/s - Capacité par enregistrement : 5400 images à pleine résolution PHOTRON SA1 sur machine MTS 819 PHOTRON SA1 sur canon à gaz

15 Caméra vidéo infrarouge rapide CEDIP Domaine d étude : Contrôle température avant et pendant essais quasi-statique et dynamique, rabotage instrumenté - Températures mesurables : de 5 à 1000 C sur 5 gammes - Résolution maximale : 320 x 240 pixels - Vitesse maximale : 3500 i/s Caméra vidéo infrarouge rapide CEDIP montée sur le système arbalète

16 CONTACTS Pierrick GUEGAN Ingénieur de Recherche & Ramzi OTHMAN Maître de conférences Equipe Polymères, Dynamique et Procédés Institut GeM Ecole Centrale de Nantes 1 rue de la Noë BP NANTES Cedex 3 Tél : (33) Fax : (33) Mails : [email protected] [email protected]