BinGO
Briques pour une Imagerie Neutron Gamma Opérationnelle
Partenaires
EADS SODERN, PHOTONIS SAS, LIMSI CNRS, REFLEX-CES, IRSN Durée du projet
24 mois
Financement de l’ANR 695 k€
Résumé
Le projet BINGO, s’inscrit dans le contexte de la menace terroriste nucléaire, radiologique, chimique ou explosive (NRCE). L’objectif était de développer les briques technologiques né-cessaires à la réalisation d’un équipement portable de détection de matières dangereuses à l’intérieur d’un colis sans avoir à le manipuler. La technologie, basée sur l’interrogation neutro-nique, fournit la composition en 3D de la matière sans qu’il y ait de contact avec le colis ana-lysé. Il est ainsi possible de savoir si un objet abandonné contient des matières dangereuses (explosives, chimiques toxiques ou radiologiques). Cette information ne peut être fournie par les systèmes à base de RX classiquement utilisés.
Résultats majeurs
Des travaux de caractérisation ont été réalisés sur de nouveaux détecteurs utilisés en am-biance neutronique. Un photomultiplicateur multi-anode a été développé. La mise au point de cartes électroniques, conciliant de très bonnes performances de mesure ainsi que la gestion de toutes les interfaces du système, a permis un gain très important en termes de perfor-mance et de portabilité.
La visualisation et la fusion des images issues de l’analyse neutronique et des images RX ou visibles, a été présentée aux utilisateurs, afin de prendre en compte leurs contraintes opéra-tionnelles.
L’analyse de l’impact sanitaire a conclu à un impact négligeable.
Ces différentes briques technologiques ont contribué à la réalisation d’un prototype d’équi-pement portable. Ce prototype a été testé avec succès sur des explosifs réels. Les résultats ont fait l’objet de communications lors de différents symposiums (AIEA, ANIMMA, IEEE NSS).
Les autorités de plusieurs pays sont intéressées par l’emploi de ce type d’équipement. Des extensions d’application sont envisagées telle la détection de drogues pour les douanes.
Pour en savoir plus : Isabelle.lefesvre@sodern.fr
faits marquants faits marquants
Programme matériaux et Procédés 2006
VuLCOmP
Vulnérabilité des matériaux et structures composites Partenaires
• Airbus • LAMEFIP, ENSAM Bordeaux
• Holo3 • ISAE
Le choc à l’oiseau, la projection d’objets, un atterrissage de type crash ou un amerrissage forcé ou encore le tir balistique dans le cas militaire, constituent des charges exceptionnelles pour les structures d’aéronefs. Ces dernières doivent pouvoir supporter ces charges excep-tionnelles pour garantir aux occupants la survivabilité.
L’objectif du projet VULCOMP est de pouvoir dépasser les limites actuelles de description physique d’endommagement des matériaux composites et de leurs lois mathématiques sous sollicitations dynamiques extrêmes. Il s’agit de prédire l’absorption d’énergie avec un degré de confiance tel qu’il permette de s’affranchir à terme d’essais coûteux par une utilisation ren-forcée de la simulation numérique, via l’approche du Virtual Structural Testing. Pour atteindre ce but ambitieux, il faut dans un premier temps établir les lois d’endommagement pour la prédiction de l’énergie d’absorption, et développer les modèles correspondants. Sous solli-citations extrêmes, les matériaux composites présentent des phénomènes multiples de dé-gradation qui peuvent s’avérer très complexes (interaction délaminage/fissuration transverse, fragmentation, phénomènes de frottement lors des ruptures), la dépendance à la vitesse de chargement étant également un point clé. C’est ce qui est réalisé dans ce projet sur une classe de matériaux allant de nappes UD à des matériaux textiles plus complexes.
Résultats majeurs
Le développement d’un module de simulation numérique prenant en compte les deux modes majeurs de dégradation avec couplage fort à l’échelle mésoscopique : fragmentation et dé-laminage.
La réalisation d’essais matériaux, en statique et en dynamique rapide, pour la compréhension des mécanismes d’endommagement inter et intra laminaire, en vue de l’identification de lois d’endommagement.
Celle du prototype du logiciel CORRELI STC avec les principales fonctionnalités nécessaires pour l’analyse d’un essai par corrélation et stéréo corrélation d’images.
La mise au point d’une procédure d’identification d’une loi d’endommagement, à l’aide de mesures de champs cinématiques lors d’un essai de cisaillement.
Pour en savoir plus : Caroline.petiot@eads.net
ISAE : Etude des modes de création de fragments favorables à la dissipation d’énergie en cas de crash.
faits marquants
Programme matériaux et Procédés 2006
OrGanDi
Optimisation de la résistance des joints de grains dans les alliages de nickel pour disques
Figure EBSD de l’U720 maclé
Partenaires
• Snecma • Armines : Centre des Matériaux et CEMEF
• Aubert & Duval • ONERA - DMSM
L’objectif recherché est d’accroître les performances de deux superalliages à base nickel pour disques de turbomachines par l’optimisation des microstructures. Ce progrès est réalisable par le contrôle des morphologies, cristallographies et compositions chimiques locales des joints de grains, lors d’opérations de corroyage, avant traitement thermique. Cette démarche est appelée Ingénierie des Joints de Grains. Des campagnes d’essais sur éprouvettes sont menées pour comprendre les couplages entre les différents modes d’endommagement au niveau des joints de grains, ainsi que les effets apportés sur les microstructures par des mo-difications morphologiques et mécaniques des joints de grains, suite à des enchaînements de traitements thermomécaniques. Des simulations numériques permettent d’optimiser les paramètres pertinents. Deux gammes sont dégagées pour chaque alliage qui sont appliquées à des disques à échelle réduite destinés à être caractérisés. Les résultats expérimentaux et numériques obtenus sont intégrés dans le développement de modèles de comportement à plusieurs échelles physiques, reliant les gammes de forge aux microstructures et aux proprié-tés mécaniques. Enfin, une gamme optimisée pour chaque alliage fait l’objet d’une validation industrielle par simulation.
Résultats majeurs
Le critère “d’efficacité” de l’ingénierie des joints de grains réside en la multiplication des macles et surtout des domaines multi-maclés (c’est-à-dire des grains reliés par des joints de macle). Ceux ci présentent un niveau de coïncidence qui peut être quantifié grâce à la tech-nique EBSD par un paramètre cristallographique de désorientation Σn. Les valeurs les plus faibles de l’indice «n» (n≥3 et impair) sont généralement associées à des joints dits « spéciaux » qui améliorent la résistance de l’alliage. Un protocole de caractérisation, via une technique d’EBSD, a été établi à l’issue d’une campagne d’essais croisés sur matériau témoin. Des essais de forgeage multi-passes sur pions dans le 1er alliage étudié (U720) ont montré que certaines gammes favorisent la création de joints spéciaux.