Contexte
Essais mécaniques à température ambiante ou cryogénique : 77 K (azote liquide) et 4.2 K (hélium liquide).
Ces tests permettent de déterminer les caractéristiques mécaniques (module d’élasticité, limite élastique, charge et allongement à la rupture, fragilité) de matériaux métalliques ou composites, ainsi que le comportement d’assemblages en flexion, traction, compression ou glissement.
Moyens techniques
Le laboratoire d’essais mécaniques dispose de trois machines de test :
- une presse hydraulique d’une capacité de 1600 kN en compression,
- une machine électromécanique Instron de 300 kN en traction et compression,
- une machine électromécanique Instron de 150 kN en traction et compression.
Cette dernière machine peut être équipée de 2 cryostats pour des essais à température cryogénique (77 K ou 4.2 K): l’un d’une capacité de 50 kN en traction ou flexion, et l’autre d’une capacité de 80 kN en traction et 150 kN en compression.
L’alimentation en hélium ou azote liquide se fait à l’aide de bidons.
Réalisations, projets associés
Différents types d’études sont réalisées au sein du laboratoire d’essais mécaniques : études visant à choisir des solutions techniques, tests de pièces prototypes et études R&D sur le comportement mécanique de matériaux.
Exemple de matériaux étudiés : aciers inoxydables austénitiques, alliages d’aluminium, alliages de titane et matériaux composites.
Exemples de tests effectués :
- tests d’optimisation (serrage et préparation de surface) de la friction sur les systèmes d’accrochage des « Outer Intercoil Structure » du tokamak JT-60SA,
- tests de validation de concepts mécaniques pour la réalisation de la virole de supportage (diamètre ≈ 30 cm) de l’aimant du projet LNCMI,
- tests de qualification de procédés de soudage.
Etapes techniques, expertise
- Installation de l’échantillon sur la machine ou sous la platine du cryostat de test,
- Mise en place de l’instrumentation : extensomètres ou capteurs de déplacement,
- Dans le cas d’un test cryogénique, fermeture du cryostat et transfert sur la machine,
- Démarrage de la machine,
- Programmation du cycle de test,
- Dans le cas d’un test cryogénique, transfert du fluide dans le cryostat pour la mise en froid de l’échantillon,
- Lancement de l’essai avec enregistrement des données,
- Dans le cas d’un test cryogénique, réchauffage.
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