Institut P': Physique et Ingénierie en Matériaux, Mécanique et Énergétique (Institut P')

Manipulation d'une sonde à fil chaud utilisée pour des mesures de vitesse d'écoulement de l'air dans la soufflerie anéchoïque BETI (Bruit Environnement Transport Ingénierie). L'objectif est de quantifier les perturbations aérodynamiques qui vont frapper les vitres latérales d'un habitacle automobile. La soufflerie anéchoïque BETI est utilisée pour la localisation, l'identification, l'analyse et le contrôle des sources aéroacoustiques.

Mesure de relief par projection de franges. Un vidéoprojecteur projette une série de franges parallèles sur la surface de l'objet étudié. Ces franges épousent le relief et se trouvent déformées. Une caméra enregistre ces franges puis un logiciel d'analyse d'image permet de retrouver le relief en fonction de la déformée des franges. Avant la mise en place du support à analyser, un plan est utilisé dans différentes positions pour étalonner le montage. Les mesures de relief vont jusqu'à quelques…

Tomographie par découpage optique permettant d'obtenir une image volumique de pièces transparentes. Cette technique consiste à balayer, à l'aide d'un faisceau laser plan, la pièce étudiée et à enregistrer par caméra numérique la lumière diffusée pour des positions successives du laser. Une série d'images de tout le volume de la pièce est ainsi obtenue. Des particules peuvent être ajoutées dans la pièce pour augmenter la diffusion de la lumière. Cette technique permet par exemple de mesurer les…

Réservoir en polymère endommagé sous l’effet d’une pression interne lors d’un test sur un banc d’essai mécanique multiaxial à très forte capacité, en environnement contrôlé. Ce banc permet de soumettre des pièces et structures à des charges pouvant aller jusqu'à 120 tonnes en charge axiale, 50 000 Newtonmètres en couple et 1 200 bars de pression liquide. Une caméra filme la déformation du réservoir lors de l’essai afin de comparer avec la modélisation de cette structure. L'intérêt de ce banc…

Montage, dans la soufflerie anéchoïque BETI (Bruit Environnement Transport Ingénierie), pour la simulation des perturbations aérodynamiques entraînant une gêne auditive dans un habitacle automobile. Le caisson avec sa paroi supérieure vitrée représente l'habitacle et une vitre de portière. Le volet situé au-dessus de l?entrée d'air permet de reproduire les perturbations aérodynamiques. La soufflerie anéchoïque BETI est utilisée pour la localisation, l'identification, l'analyse et le contrôle…

Apport d'eau déminéralisée au sein d'un dispositif de tribologie dans lequel est inséré un échantillon en polytétrafluoroéthylène (PTFE) hydrophobe. L'objectif est d'évaluer l'impact du caractère hydrophobe lors de tests de frottement.

Pilotage d'un dispositif de tribologie dans lequel est inséré un échantillon en polytétrafluoroéthylène (PTFE) hydrophobe. L'objectif est d'évaluer l'impact du caractère hydrophobe lors de tests de frottement.

Éprouvette en alliage de titane forgé placée au sein d’un banc d’essai mécanique multiaxial de très forte capacité, en environnement contrôlé. Ce banc d’essai permet de soumettre des pièces et structures à des charges pouvant aller jusqu’à 120 tonnes en charge axiale, 50 000 Newtonmètres en couple et 1 200 bars de pression. Une caméra filme le déplacement entre les points sur l’éprouvette ce qui permet une visualisation de sa déformation. L’intérêt de cette machine est de pouvoir réaliser des…

Cible de 7,5 cm de diamètre (3") d'un matériau ultra-pur utilisée pour la fabrication par pulvérisation magnétron de couches minces. La zone d'érosion présente un profil circulaire caractéristique de la présence d'aimants concentriques sous la cible, pour augmenter le rendement de pulvérisation de ce procédé. Les différents éclats visibles, à l'échelle des grains du matériau, sont dus aux effets de pulvérisation préférentielle, suivant l'orientation cristallographique.

Bâti de dépôt ultravide par pulvérisation magnétron et sas de chargement. Celui-ci permet le transfert des échantillons dans l'enceinte de dépôt, à l'aide d'une canne de translation munie d'un système à engrenage (au premier plan). Les différents hublots permettent de visualiser l'intérieur de l'enceinte et sont aussi utilisés pour recueillir les signaux optiques des mesures in situ en cours de croissance, offrant ainsi un suivi en temps réel à l'échelle de la monocouche. Ce bâti de dépôt est…

Test d'un véhicule générique (corps d'Ahmed), à l'intérieur de la veine d'essais de la soufflerie S620 du laboratoire Pprime. La maquette est équipée d'actionneurs fluidiques permettant le contrôle de l'écoulement dans son sillage. Elle est installée sur un plancher rapporté permettant des tests de véhicules terrestres simplifiés, dans le but de réduire leur consommation de carburant. Afin de quantifier l'efficacité du contrôle, la maquette est équipée de capteurs de pressions moyennes (64…

Véhicule simplifié permettant de réaliser des tests de réduction de traînée et donc de consommation de carburant, mis en place dans la soufflerie S120 du laboratoire Pprime. Ce véhicule comprend plusieurs culots arrière amovibles permettant de changer sa morphologie. Chaque culot est équipé d'un scanner de pression. La maquette est placée sur un plancher dédié comportant une balance aérodynamique adaptée. Une sonde placée sur un mât vertical permet de quantifier les interactions avec le sol.

Procédure d'alignement et de mise en place d'un échantillon sur la machine d'essai mécanique in-situ d'un tomographe. La microtomographie est une puissante technique d'imagerie 3D permettant notamment d'étudier le comportement de différentes classes de matériaux (polymères, composites, métaux...) soumis à des sollicitations de nature diverse (mécanique, thermique...). La caractérisation de l'endommagement subi par ces matériaux peut se réaliser post-mortem mais la compréhension des différents…

Intervention technique sur un implanteur ionique en vue du passage en mode "DECEL". L'implanteur ionique du département de physique et mécanique des matériaux de l'institut Pprime possède une alimentation supplémentaire permettant la décélération des ions afin de réduire leur énergie incidente jusqu'à 5 keV suivant le type d'ions. Ainsi des modifications de surface de quelques dizaines de nanomètres seulement sont possibles. L'implanteur du département de physique et mécanique des matériaux de…

Zone d'érosion d'une cible métallique ultra-pure après impact par un faisceau d'ions énergétiques (1.2 keV), lors d'un procédé de pulvérisation ionique. Ce type de cible est utilisé dans les technologies physiques en phase vapeur, pour la réalisation de couches minces par pulvérisation magnétron ou par faisceau d'ions.

Mise en place d'un échantillon de silicium sur un support permettant l'implantation ionique à la température ambiante et sur une surface allant jusqu'à 25 cm2. L'implanteur ionique moyen courant est ici utilisé pour la création de défauts en Physique des Matériaux. Plusieurs supports sont possibles permettant l'implantation d'éléments dans une large gamme de température allant de l'azote liquide à 800 °C.

Arrière du ventilateur de la soufflerie S120 du laboratoire Pprime. Il comprend dix pales pour un diamètre de 2 mètres 40. L'ensemble est entraîné par une motorisation à courant continu de 90 kW placée au centre du conduit, dans une nacelle carénée. Six profils d'ailes redressent l'écoulement à l'arrière du ventilateur. Il est inséré à l’intérieur d'un disque raccordé à la section de forme octogonale de la soufflerie. La mise à la pression atmosphérique de la soufflerie est réalisée en aval des…

Veine d'essais de la soufflerie S120 du laboratoire Pprime. Cette veine d'essais interchangeable de section octogonale de 1 m² et permet des tests jusqu'à la vitesse de 80 m/s. Elle est équipée à demeure d'un système de sondage 3 axes motorisés, de systèmes de visualisation et de balances aérodynamiques 6 composantes. Une version équivalente vitrée sur toutes les faces permet des accès optiques adaptés aux techniques de vélocimétrie laser.

Système optique laser permettant la mesure de courbure d'un substrat en cours de croissance. Il s'agit d'un système multi-faisceau créé par une source laser (en bas à droite) et deux lames séparatrices (au milieu à droite) à partir duquel il est possible de détecter à l'aide d'une caméra (en bas à gauche) la déflexion des faisceaux réfléchis par un substrat courbe. Ce dispositif est spécifiquement approprié pour s'affranchir des problèmes de vibration mécanique, et ainsi obtenir une résolution…

Porte-échantillon (au centre) immergé dans un plasma à décharge luminescente (ici de couleur bleue). Le plasma réactif (mélange de gaz argon et azote, Ar et N2) permet la synthèse de couches en nitrure de titane (TiN), utilisées comme revêtements durs pour les outils de coupe, mais aussi comme couche de métallisation en microélectronique.

Vue sur les 144 aubages en bois de la soufflerie S620 du laboratoire Pprime depuis l'intérieur du conduit. Ils guident le vent dans les deux virages à 90 degrés avant la chambre de tranquillisation et permettent ainsi de limiter la perte d'énergie cinétique. Cette section de la soufflerie est de forme carrée et mesure 7 mètres 30 de côté.

Convergent de la soufflerie S120 du laboratoire Pprime, avec au centre la veine d'essais. Cette veine d'essais interchangeable de section octogonale de 1 m² permet des tests jusqu'à la vitesse de 80 m/s. Elle est équipée à demeure d'un système de sondage 3 axes motorisés, de système de visualisation et de balances aérodynamiques 6 composantes. Une version équivalente vitrée sur toutes les faces permet des accès optiques adaptés aux techniques de vélocimétrie laser.

Procédure d'alignement et de mise en place d'un échantillon sur la machine d'essai mécanique in-situ d'un tomographe. La microtomographie est une puissante technique d'imagerie 3D permettant notamment d'étudier le comportement de différentes classes de matériaux (polymères, composites, métaux...) soumis à des sollicitations de nature diverse (mécanique, thermique...). La caractérisation de l'endommagement subi par ces matériaux peut se réaliser post-mortem mais la compréhension des différents…

Échantillon (1 cm x 1 cm) de nitrure de titane (TiN) déposé sur un substrat de silicium (Si) de 100 micromètres d'épaisseur. Ce type de substrat ultrafin est utilisé pour les mesures de variations de courbure en cours de croissance, permettant de remonter aux variations de contraintes dans la couche déposée.

Mise en place d'un porte échantillon dans un implanteur ionique moyen courant "EATON". Le support échantillon est placé dans une cage de type faraday associée à un ampèremètre pour la mesure du courant, permettant ainsi la mesure précise de la quantité des ions implantés dans le matériau cible. Par ailleurs, le caisson d'implantation a été modifié pour recevoir des porte-échantillons spécifiques, permettant l'implantation d'éléments dans une large gamme de température allant de l'azote liquide…

Test d'un véhicule générique (corps d'Ahmed), à l'intérieur de la veine d'essais de la soufflerie S620 de Pprime. La maquette est équipée d'actionneurs fluidiques permettant le contrôle de l'écoulement dans son sillage. Elle est installée sur un plancher rapporté permettant des tests de véhicules terrestres simplifiés, dans le but de réduire leur consommation de carburant. Afin de quantifier l'efficacité du contrôle, la maquette est équipée de capteurs de pressions moyennes (64 voies) et…

Mise en place d'un véhicule simplifié permettant de réaliser des tests de réduction de traînée et donc de consommation de carburant dans la soufflerie S120 du laboratoire Pprime. Ce véhicule comprend plusieurs culots arrière amovibles permettant de changer sa morphologie. Chaque culot est équipé d'un scanner de pression. La maquette est placée sur un plancher dédié comportant une balance aérodynamique adaptée. Une sonde placée sur un mât vertical permet de quantifier les interactions avec le…

Installation d'une machine d'essai mécanique in-situ sur un microtomographe. La microtomographie est une puissante technique d'imagerie 3D permettant notamment d'étudier le comportement de différentes classes de matériaux (polymères, composites, métaux...) soumis à des sollicitations de nature diverse (mécanique, thermique...). La caractérisation de l'endommagement subi par ces matériaux peut se réaliser post-mortem mais la compréhension des différents mécanismes est facilitée par la…

Bâti de dépôt ultra-vide par pulvérisation magnétron et sas de chargement. Celui-ci permet le transfert des échantillons dans l'enceinte de dépôt, à l'aide d'une canne de translation munie d'un système à engrenage (au premier plan à droite). Les différents hublots permettent de visualiser l'intérieur de l'enceinte et sont aussi utilisés pour recueillir les signaux optiques des mesures in situ en cours de croissance, offrant ainsi un suivi en temps réel à l'échelle de la monocouche. Ce bâti de…

Ventilateur à 6 pales de la soufflerie S620 du laboratoire Pprime. Il mesure 5 mètres de diamètre et est entraîné par un moteur de 250 kW régulé par un variateur de puissance. La vitesse est ensuite réduite d'un facteur 3, ce qui permet au ventilateur des vitesses comprises entre 0 et 500 tours par minute. En arrière-plan, un diffuseur de grande dimension permet l'augmentation de la section jusqu'aux dimensions de la chambre de tranquillisation (7 mètres 30 de côté).

Intervention technique sur un implanteur ionique. Mise en place d'une bouteille de xénon dans la boite à gaz. Le xénon est ionisé puis accéléré sur le matériau cible à pulvériser. Cette technique de pulvérisation permet d'implanter un nombre important d'éléments du tableau périodique suivant les études envisagées. L'implanteur du département de physique et mécanique des matériaux de l'institut Pprime est principalement utilisé pour l'étude des défauts dans les matériaux, soit pour créer des…

Intervention technique sur un implanteur ionique en vue du passage en mode "DECEL". L'implanteur ionique du département de physique et mécanique des matériaux de l'institut Pprime possède une alimentation supplémentaire permettant la décélération des ions afin de réduire leur énergie incidente jusqu'à 5 keV suivant le type d'ions. Ainsi des modifications de surface de quelques dizaines de nanomètres seulement sont possibles. L'implanteur du département de physique et mécanique des matériaux de…

Intérieur du conduit sur la veine d'essais de la soufflerie S120 du laboratoire Pprime. Au fond, un véhicule à tester (échelle 1/10ème) est placé sur le plancher rapporté à mi-hauteur de la veine. Il est bridé sur une balance aérodynamique (mât vertical) en milieu de veine. Une sonde placée sur le mât permet de quantifier les interactions avec le sol. En arrière-plan, des aubages en bois permettent de guider le vent dans ce virage à 90 degrés.

Échantillon installé entre les plateaux de compression sur la machine d'essai mécanique in-situ d'un tomographe. La micro-tomographie est une puissante technique d'imagerie 3D permettant notamment d'étudier le comportement de différentes classes de matériaux (polymères, composites, métaux...) soumis à des sollicitations de nature diverse (mécanique, thermique...). La caractérisation de l'endommagement subi par ces matériaux peut se réaliser post-mortem mais la compréhension des différents…

Cible de 7,5 cm de diamètre (3") d'un matériau ultra-pur utilisée pour la fabrication par pulvérisation magnétron de couches minces. La zone d'érosion présente un profil circulaire caractéristique de la présence d'aimants concentriques sous la cible, pour augmenter le rendement de pulvérisation de ce procédé. Les différents éclats visibles, à l'échelle des grains du matériau, sont dus aux effets de pulvérisation préférentielle, suivant l'orientation cristallographique.

Bâti de dépôt ultravide par pulvérisation magnétron (à droite), alimentation électrique de puissance et pilotage par un automate (rack à gauche). Ce type de bâti permet la synthèse de couches minces (du nanomètre au micromètre) de différents types de matériaux inorganiques (métaux, céramiques…) et présentant des architectures variées : nanoparticules, couches épitaxiées, nanocomposites et multicouches. Le bâti est équipé de plusieurs moyens de caractérisation in situ et en temps réel :…

Chambre de tranquillisation de la soufflerie S620 du laboratoire Pprime vue depuis la veine d'essais. Cette chambre de grandes dimensions (7,3 m x 7,3 m) est équipée d'un mur en nids d'abeilles et de deux grillages d'une seule pièce afin de réduire la turbulence.

Mise en place d'un véhicule simplifié permettant de réaliser des tests de réduction de traînée et donc de consommation de carburant dans la soufflerie S120 du laboratoire Pprime. Ce véhicule comprend plusieurs culots arrière amovibles permettant de changer sa morphologie. Chaque culot est équipé d'un scanner de pression. La maquette est placée sur un plancher dédié comportant une balance aérodynamique adaptée. Une sonde placée sur un mât vertical permet de quantifier les interactions avec le…

Installation d'une machine d'essai mécanique in-situ sur un microtomographe. La microtomographie est une puissante technique d'imagerie 3D permettant notamment d'étudier le comportement de différentes classes de matériaux (polymères, composites, métaux...) soumis à des sollicitations de nature diverse (mécanique, thermique...). La caractérisation de l'endommagement subi par ces matériaux peut se réaliser post-mortem mais la compréhension des différents mécanismes est facilitée par la…