Description de la plateforme
Un équipement de premier plan pour la caractérisation 3D
En dehors de quelques microtomographes disponibles dans certains laboratoires, il n’y a pas de plateforme équivalente à l’échelle régionale puisque celle-ci combine les avantages de stabilité dimensionnelle et mécanique du bâti et de capacité de la platine servant à accueillir les échantillons (jusqu’à 100 kg) d’un tomographe industriel avec les hautes résolutions d’images (jusqu’ à 0,4 μm de taille de voxel) qui peuvent être obtenues sur des tomographes de laboratoires dotés de source nanofoyer.
Les deux générateurs permettent de couvrir une large gamme de résolution comprise entre 0,4 et 100 microns et d'imager des échantillons de diamètre :
- d'une dizaine de cm de béton
- 3 à 5 cm d'acier
Enfin, la course et la précision du déplacement des générateurs et du dispositif d'imagerie permettent l'observation d'éprouvettes ou de structures jusqu'à un peu plus de 50 cm.
C’est donc un équipement de premier plan pour la caractérisation en 3D des matériaux, des milieux fluides et des mécanismes complexes intervenant sous chargement lors d’essais in situ, qui plus est à l’interface de plusieurs disciplines.
Originalité
L’objectif principal est de développer et conduire des essais in situ originaux, sous rayonnement X, sur des matériaux sous chargements complexes dans des environnements hautement contrôlés afin d’améliorer la caractérisation et la compréhension des mécanismes physiques fondamentaux dans des milieux hétérogènes. Les tomographes de laboratoires ne sont pas dimensionnés pour accueillir des dispositifs in situ encombrants tandis que les tomographes industriels sont équipés de sources qui ne permettent pas d’atteindre les résolutions fines nécessaires à la visualisation de l’endommagement dans une éprouvette par exemple. Le microtomographe Ultratom de RX Solutions permet donc de faire aussi bien des acquisitions haute résolution que des acquisitions moyenne résolution d'objets de grandes dimensions selon les besoins utilisateurs.
Machine de traction in situ de la plateforme ISIS4D.
Pour tous les partenaires en région, c’est un moyen unique d’accéder à une caractérisation tridimensionnelle du matériau et de développer des essais in situ.
Isis4D dans le réseau national d’utilisateurs et de développeurs d’essais in situ sous rayonnement X
Peu de plateforme de ce type existent aujourd’hui en France. On peut noter que la plateforme qui se rapproche le plus d’ISIS4D à l’échelle nationale est celle du laboratoire Navier (CNRS, Ifsttar, Ecole des Ponts, Université Paris-Est, Champs sur Marne, Ile de France). Par ailleurs, les essais développés et mis au point sur ISIS4D sont compatibles avec des sources synchrotron (Soleil, ESRF) et inscrivent donc naturellement ISIS4D dans un réseau national d’utilisateurs et développeurs d’essais in situ sous rayonnement X.
Analyse de réseau de fissures dans un mortier avec des billes.
Maillage d'une pièce mécanique réelle à utiliser dans des simulations numériques.
