Plateformes

L’INSA Centre Val de Loire est doté de 11 plateformes utilisées à des fins de recherches mais également disponibles pour les entreprises selon différentes formes de partenariats :

Campus de Blois :

- La plateforme aéraulique/hydraulique avec le LaMé se compose :
• d’un circuit hydraulique permettant la caractérisation des pompes (seule, en série, en parallèle), des pertes de charges régulières et singulières, au travers de différents types de vannes et de la caractérisation de la cavitation (diamètre des canalysation en inox 304 : 80mm)
• d’une soufflerie à retour subsonique avec deux veines d’essai : une pour les éoliennes mesurant 1,4m x 1,4m et de vitesse maximum de 15m/s, une pour les essais plus rapides, jusqu’à 60m/s de section de 0,7mx0,7m, avec balance aérodynamique (3 forces 3moments)
• d’une soufflerie de type Eiffel dont la veine d’essai mesure 0,2m x 0,3m
• d’une soufflerie de type Râteau pour la caractérisation de jets, de l’effet Coanda et de la caractérisation du ventilateur
• d’un circuit aéraulique avec ventilateur centrifuge pour la caractérisation des  éléments de commandes aéraulique

- Caractérisation et modélisation thermomécanique des matériaux dans le domaine quasi-statique avec le LaMé :
Caractérisation physicochimique des polymères, composites et nano composites.
Des modèles destinés aux calculs de structures sont développés, puis caractérisés au moyen de campagnes d'essais. La présence de machines à commande numérique facilite la réalisation de montages dédiés pour des essais particuliers.

• 3 machines d’essais : 2 quasi statiques 1T et 3T et 1 dynamique 10T, système de préhension et cellules diverses.
•  Logiciels : TWE (MTS) et Wavemaker (Instron)
•  1 groupe pression (320 bars) + enceintes de confinement (160 bars) : équipements divers
• Extensométrie par jauge, vidéo extensomètre Bi-axial et LVDT.
•  Enceinte thermique (-40°C - 220°C)
• Systèmes d’acquisition
• Salle climatisée

- Le laboratoire d'analyses vibratoires expérimentales du LaMé dispose de nombreux moyens d’essais pour explorer le comportement dynamique des structures fixes et tournantes comme :
• Vibrateur 2200N LDS V650 + système de pilotage m+p en boucle fermée pour le controle et la régulation
• Plusieurs pots vibrants : 440N, 200N, 120N et 2*10N
• Plusieurs marteaux d'impact (de 200N à 2200N)
• Plusieurs systèmes d'acquisition en boucle ouverte professionnels : BK Connect (8 voies), DEWESOFT (20 voies chainées), LMS (8 voies), m+p (4 voies)
• Deux systèmes d'acquisition en boucle fermée (régulation) : Amtechdata (2 voies) et m+p (4 voies)

Ces moyens permettent de réaliser des analyses modales expérimentales et opérationnelles, de la surveillance vibratoire et du diagnostic ainsi que de la fatigue vibratoire sur structures et systèmes industriels complexes.

La complémentarité de ces 3 plateformes du LaMé permet de réaliser des projets transversaux et de répondre à des besoins particuliers.

- La plateforme acoustique et piézoélectricité du GREMAN : les activités de recherche en lien avec cette plateforme concernent la caractérisation ultrasonore de matériaux complexes et les applications de la piézoélectricité, depuis la modélisation (analytique, numérique) et la caractérisation de transducteurs ultrasonores jusqu’aux dispositifs pour la récupération d’énergie. Les principaux équipements de la plateforme sont :
• Une instrumentation permettant l’évaluation non destructive ultrasonore (linéaire et non linéaire) : banc motorisé de caractérisation (en immersion et aérien), générateurs, oscilloscope, analyseurs de spectre, transducteurs du kHz à 50 MHz (immersion, contact, aérien,…), sonde multi-éléments, pots vibrants
• Des moyens de mesures optiques (interféromètres laser, confocal) permettent également les mesures sans contact des déformations des milieux opaques et transparents
• Un microscope acoustique hautes fréquences utilisé pour la caractérisation de microsystèmes
• D’autres moyens de mesures de propriétés de matériaux en évolution viennent compléter ces équipements, par exemple un rhéomètre instrumenté en ultrasons pour les polymères

Les équipes sont en mesure de caractériser les matériaux et dispositifs piézoélectriques par mesures électriques (analyseur de réseau, impédancemétrie) ou optiques (notamment à l’aide de systèmes de mesures laser adaptés aux micro dispositifs : station sous pointe).
Des systèmes d’excitation vibratoire associés à des moyens de mesures optiques et électriques permettent la caractérisation et l’étude de la récupération d’énergie par effet piézoélectrique (par compression ou en vibration).

- L’INSA Centre Val de Loire en partenariat avec l'IUT de Blois dispose d'une plateforme technologique en science des matériaux.
Les deux structures ont mis en commun leur expertise humaine (ingénieurs de recherche, enseignants chercheurs, enseignants, techniciens) et leurs ressources technologiques (essais, qualifications, caractérisations, simulations, CFAO…) afin de soutenir les entreprises dans leur démarche de développement et d’innovation, et ainsi d’affirmer l’expertise d’un territoire sur une thématique pointue qu'est la science des matériaux. Les entreprises faisant appel à cette plateforme recherchent des compétences dans les domaines de :
• La conception et la réalisation de pièces plastiques et composites
• La conception et la réalisation de pièces d’outillage
• La mise en œuvre des matières plastiques, métalliques, des caoutchoucs, composites et céramiques
• La caractérisation physico-chimique, structurale, microstructurale et mécanique des matériaux
• La conception et la réalisation d’essais sur-mesure

L’Ecole de la Nature et du Paysage et les chercheurs du Laboratoire CITERES ont également développé un site atelier intégré dans la plateforme « Environnements Urbains » de la Zone Atelier Loire, infrastructure de recherche de l'INEE (CNRS). Ce site atelier permet de développer des recherches interdisciplinaires afin d’appréhender les interactions entre les usages urbains, les pratiques d’aménagement et de gestion et les processus écologiques (réponses des végétaux et pollinisateurs à l’artificialisation et aux morphologies urbaines, perceptions de la spontanéité écologique et évolution des pratiques, urbanisme et risque d'inondation…).
Il est ouvert aux chercheurs de toutes les disciplines, principalement académiques mais aussi aux autres acteurs du territoires (gestionnaires, aménageurs, élus,...).

Campus de Bourges :

- L’axe Micro-Nano Robotique de PRISME développe des plateformes qui permettent de valider les approches méthodologiques et les concepts étudiés en matière de conception et contrôle de systèmes microrobotiques, en particulier dans le domaine médical.
Des plateformes de micromanipulation avec et/ou sans contact ont été ainsi développées en partenariat industriel dans des applications médicales concernant la délivrance ciblée de vecteurs thérapeutiques dans des milieux biologiques confinés du corps humain (cochlée, œil, vaisseaux sanguins et cerveau).
Un système de micromanipulation par contact utilisant des pointes AFM à 6 degrés de liberté a été développé ayant comme applications la manipulation et caractérisation de cellules biologiques et neuronales. Ainsi qu'un système de micromanipulation magnétique à 5 degrés de liberté pour le contrôle de microrobots médicaux. Ce dernier a comme applications la délivrance de vecteurs thérapeutiques pour des tumeurs cancéreuses (Figure 1 ci-dessous).

Figure 1 : Système de micromanipulation magnétique à 5 degrés de liberté pour le contrôle de microrobots médicaux. Application à la délivrance de vecteurs thérapeutiques pour des tumeurs cancéreuses.

- Vision robotique et IA avec le Laboratoire PRISME :

L’équipe vision, robotique et IA du Laboratoire Prisme dispose de robot équipé de systèmes de vision, tels que WIFIBOT et de bras robotique type UR5.
Nous développons des applications basées sur la vision et l’intelligence artificielle.

- Plateforme expérimentale Feu « VESTA » de PRISME : Brûleur «NexGen» pour la réalisation d’essais feu normés ISO 2685/FAA AC 20-135, notamment pour les matériaux composites aéronautiques.
Le banc d’essai peut être muni d’une instrumentation fine, en fonction des mesures souhaitées : perte de masse, flux thermiques radiatifs ou totaux, températures face avant, face arrière (thermocouples et caméra thermique), prélèvements gazeux et analyse GC/MS.

- Détonation/Déflagration de PRISME : Les plateformes détonation permettent de simuler expérimentalement des détonations de charges gazeuses et leurs effets ainsi que la propagation d’ondes de choc dans des milieux confinés ou non, obstrués ou non. Le passage de la charge de gaz à la charge pyrotechnique et le changement d'échelles sont appliqués.
La plateforme déflagration permet de simuler expérimentalement des explosions industrielles de gaz (tel que l'hydrogène) sur des scénarios variables : débit injection, géométrie du site ....
Les applications ont été reconnues et validées par les partenaires industriels.

- Mécanique dynamique du LaMé : 2 salles d'essais de caractérisation du comportement des matériaux :
1- première salle dédiée aux essais statiques équipée d'une machine électromécanique MTS et d'un jeu de 3 capteurs d'efforts (5 kN, 20 kN et 100 kN) et de différents mohrs permet de réaliser des essais de traction compression mais aussi de flexion 3 ou 4 points (classique ou sur appui rapprochés). L'équipement est complété par :
• deux caméras haute résolution 28 mégapixels (Prosilica GX)
• une série d'objectifs nikkor 35 à 200 mm et d'objectifs télécentriques
• deux logiciels de corrélation d'images numériques et un de stéréo-corrélation d'images numériques.

2- une deuxième salle dédiée aux essais dynamiques transitoires équipée de 2 bancs de barres de Hopkinson interchangeables : acier, nylon et aluminium permettant de caractériser la réponse dynamique et la sensibilité à la vitesse d'une grande variété de matériaux. L'équipement est complété par :
• une chaine d'acquisition et d'amplification ultra-rapide
• une caméra très haute vitesse (Photron SA5) et des éclairages adaptés
• des capteurs de déplacement laser
• une série d'objectifs nikkor 35 à 200 mm et d'objectifs télécentriques
• deux logiciels de corrélation d'images numériques et un de stéréo-corrélation d'images numériques.

- Plateforme de l'équipe SDS (Systems and Data Security) du LIFO :
DARC/INSAnonym est une plateforme logicielle permettant d'organiser des compétitions d'anonymisation et de réidentification de données personnelles, dans l'esprit des compétitions d'IA ou de sécurité informatique. L'anonymisation est un processus défini par le Règlement Général sur la Protection des Données personnelles (RGPD) qui consiste à publier des données en ayant minimisé le risque de fuite d'informations personnelles. Or, afin de montrer qu'un jeu de données est anonyme, il convient d'effectuer une analyse de la robustesse de la technique d'anonymisation. La plateforme DARC/INSAnonym, réalisée par des étudiants de l'INSA Centre Val de Loire sous la direction du Pr. Benjamin Nguyen et en collaboration avec des chercheurs de l'INSA de Lyon, Inria et l'Université de Québec à Montréal, permet de construire des jeux de données anonymisés afin de permettre à des équipes d'étudiants ou de chercheurs de tester et quantifier leur robustesse via une réidentification expérimentale, dans un contexte contrôlé. Le développement de cette plateforme, son extension et sa diffusion se poursuivent dans le cadre du Programme et Equipement Prioritaire de Recherche (PEPR) Cybersécurité iPOP (Interdisciplinary Project on Privacy) avec un financement d'environ 500K€. La plateforme a vocation à être utilisée par des entreprises souhaitant tester la robustesse de leurs techniques d'anonymisation.