Laboratorio LMR

Laboratorio de Mecánica y Reología

El Laboratorio de Mecánica y Reología (LMR EA 2640) es un laboratorio de investigación de la Universidad François Rabelais de Tours, cohabilitado con el INSA Centre Val de Loire.

Ejes científicos

Las actividades de investigación del laboratorio se inscriben en el marco de una única temática científica denominada Caracterización mecánica de los materiales y dinámica de las estructuras, que se articula en torno a 3 ejes científicos:

1. Caracterización y modelización de los materiales
2. Fatiga de los materiales
3. Vibraciones de las estructuras

El LMR colabora con varios centros de estudios y e investigación, en estrecha relación con las empresas y los polos regionales de competitividad, como Elastopôle:

• El Centro de Estudios e Investigación sobre los Materiales Elastómeros (CERMEL).
• El Centro de Estudios e Investigación sobre las Herramientas de Corte (CEROC).
• Los Centros de Estudios e Investigación sobre Tecnología en Microelectrónica (CERTEM y CERTEM plus).
• El Centro de Estudios e Investigación sobre las Tecnologías del SENSoriel (CERTESENS).

El LMR está formado por 6 profesores, 13 conferenciantes, entre los que figuran 3 HDR, 1 ingeniero de investigación, 4 agregados temporales de enseñanza e investigación, 15 doctorandos y 2 técnicos. El director es N. Ranganathan (profesor de la Escuela politécnica Unversitaria de Tours). Los directores adjuntos son C. Richard (de la Escuela politécnica Unversitaria de Tours) y J-M. Mencik (profesor, INSA Centre Val de Loire).

A nivel del centro del INSA, el LMR está formado por 3 profesores, 6 conferenciantes y 1 ingeniero de investigación. Las temáticas de investigación abordadas se inscriben en el marco de los ejes “Caracterización y modelización de los materiales” y “Vibraciones de las estructuras”.

El equipo que trabaja en la caracterización y la modelización de los materiales está formado por un profesor de las universidades, tres conferenciantes y un ingeniero de investigación. Este equipo estudia la cadena que va desde la elaboración hasta la utilización, pasando por las caracterizaciones experimentales y modelizaciones digitales por la MEF, materiales con un comportamiento complejo como los polímeros reforzados o no por cargas micrométricas o nanométricas. Entre los temas científicos abordados, podemos citar:

• Estudio experimental y digital del comportamiento de materiales explosivos con matriz polimérica (3 tesis defendidas, 1 tesis en curso, 8 publicaciones de rango A, varios contratos con el CEA)
• Comportamiento, rotura, deterioro y fatiga de los elastómeros (más de 10 publicaciones de rango A)
• Reciclaje de los elastómeros (1 tesis en cotutela en curso, 1 postdoctorado en curso, 1 proyecto región en curso)
• Propiedades de los nanocompuestos de matriz polimérica (1 tesis defendida, 1 tesis en curso, 3 publicaciones de rango A)
• Estudio del envejecimiento de la piel humana: correlación entre las mediciones mecánicas y ultrasónicas (1 proyecto Región, 1 postdoctorado en curso, 1 máster en curso)

Las actividades de investigación realizadas en el marco del eje “Vibraciones” se refieren a la predicción digital y a la identificación experimental del comportamiento dinámico de las estructuras complejas. Estas actividades son las siguientes:

• Vibroacústica y propagación de ondas
  Esta actividad se refiere al desarrollo de modelos digitales eficientes adaptados a los problemas de vibraciones en medias frecuencias de los sistemas elásticos y multifísicos (estructuras-fluidos o estructuras-materiales). Recientemente, se han realizado trabajos basados en el método “Wave Finite Element” (WFE) con este enfoque para describir el comportamiento vibratorio y vibroacústico de estructuras periódicas complejas (ej. fuselaje de avión), con tiempos de cálculos muy reducidos respecto a las técnicas convencionales (elementos acabados y síntesis modales).
   
• Vigilancia vibratoria y diagnóstico
  Esta actividad se refiere a la identificación experimental in situ de los parámetros dinámicos de los sistemas para comprender sus seguimientos en el ámbito temporal. Se trata de desarrollar técnicas de filtración adaptadas que permitan eliminar los fenómenos parásitos existentes. Con este objeto,  se examinan los métodos “subespacios”. Combinando estos métodos con el método de los elementos acabados, se pueden localizar los fallos en una estructura compleja. Este original enfoque, de tipo “subspace fitting”, está en fase de estudio.
   
• Dinámica no lineal con incertidumbres y diseño robusto
  El diseño mecánico dispone de potentes herramientas de cálculo capaces de predecir el comportamiento dinámico de estructuras y sistemas mecánicos complejos. Sin embargo, para asegurar los niveles vibratorios impuestos por los pliegos de condiciones, cada vez es más indispensable tener en cuenta a la vez las no linealidades y las incertidumbres. En este contexto, el primer objetivo de esta actividad es implantar métodos, modelos de toma en cuenta de las incertidumbres en el comportamiento dinámico de los sistemas no lineales. El segundo objetivo es la aplicación de un procedimiento de diseño robusto con objeto de optimizar los parámetros de diseño utilizando los métodos desarrollados en el primer objetivo. Los trabajos que se están realizando actualmente se basan en enfoques probabilistas y se centran más especialmente en el estudio de la estabilidad y de los niveles vibratorios de los sistemas de fricción como los sistemas de frenado o de embrague.