Laboratoire Procédés et ingénierie en mécanique et matériaux (Pimm)

Mots-clés

  • Matériaux
  • Procédés innovants
  • Mécanique
Le laboratoire Procédés et ingénierie en mécanique et matériaux est une unité mixte de recherche Cnam, Arts et métiers Paris Tech et CNRS (UMR 8006) qui rassemble une vaste de gamme de spécialistes allant de la mécanique des matériaux et des structures à la chimie des polymères, des procédés de mise en forme et d’assemblage aux méthodes avancées de la simulation numérique. Les recherches sur les procédés laser et les procédés de mise en forme des polymères s’appuient sur un vaste ensemble de moyens expérimentaux.
Les travaux s’attachent en particulier aux conséquences des procédés sur les propriétés d’emploi, via les défauts et les modifications de microstructures engendrées.

Axes & thèmes de recherche

CoMet : Comportement et microstructure des Métaux

Ce Groupe de Recherche s’attache à comprendre le comportement thermo-mécanique des matériaux métalliques (et plus généralement des matériaux polycristallins), par des approches micromécaniques expérimentales, théoriques, et numériques.

Puce catalogueInfluence des procédés sur les évolutions et transformations des microstructures
Puce catalogueLien Microstructure – Propriétés

Les études qui sont menées s’attachent à décrire de manière systématique les mécanismes élémentaires et les transitions d’échelle qui permettent de comprendre le comportement du matériau (structure de dislocations, grains, polycristal, éprouvette, pièce de structure).

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Laser : Procédés Laser

Le groupe Laser du PIMM a une double vocation:

Puce catalogueComprendre et améliorer la mise en œuvre des procédés laser
Puce catalogue Maîtriser les effets induits dans la matière, qu’elle soit métallique (la majorité des cas), céramique ou polymère

Parmi les thématiques « historiques » du groupe, l’étude des ondes de chocs-laser est à la fois l’une des plus originales et l’une des plus reconnues dans le monde,  que ce soit, pour l’utilisation comme test d’adhérence des interfaces, pour l’étude du comportement dynamique sous choc des métaux ou pour l’application au renforcement des matériaux par grenaillage photonique.

Dans le domaine de la fabrication additive par laser, qui permet de construire des pièces 3D par fusion laser de poudres, il s'agit de comprendre l’origine physique des mauvais états de surface obtenus, afin de proposer des solutions pratiques et innovantes.

Le perçage laser (appliqué entre autres aux aubages aéronautiques) est un procédé pour lequel la concurrence des laboratoires étrangers est particulièrement active. Le laboratoire Pimm contribue de façon originale à cette thématique en développant des modèles physiques simplifiés de l’interaction en régime semi-confiné permettant de mieux comprendre la géométrie des trous, mais également en tentant d'optimiser le perçage de structures complexes et ce, tout en étudiant l’influence des zones percées sur les propriétés mécaniques statiques et cycliques des structures.

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DYSCO : Dynamique structures systèmes et contrôle

L'équipe DYSCO tire sa cohérence du partage de savoirs faire en modélisation numérique pour les structures, les systèmes et les procédés. Un accent est mis sur les aspects dynamiques (vibrations notamment), sur les phénomènes non-linéaires, sur la commande et la surveillance. Toutes les thématiques du groupe ont en commun la notion de structure et celle de modèle numérique.

Puce catalogueModélisation de l'amortissement en vibration
Puce catalogueMéthodes de réduction en dynamique des structures
Puce catalogueAnalyse modale expérimentale
Puce catalogueSurveillance de l'intégrité des structures
Puce catalogueSurveillance d'un processus de forage
Puce catalogueRobotique pour personnes handicapées
Puce catalogueInterfaces tactiles
Puce catalogueSimulation numérique des phénomènes dynamiques en usinage
Puce catalogueCisaillage grande vitesse
Puce catalogueMéthode numérique pour les transformations finies : CNEM

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Polymères & Composites

La recherche menée au sein de l’équipe s’attache à comprendre la relation entre les procédés, la microstructure, les propriétés des polymères ainsi que leur durabilité et de matériaux polymères multiphasés (composites, polymères micro (ou nano) chargés, mélanges de polymères…). Le terme microstructure recouvre tous les aspects de l’architecture du matériau aux différentes échelles : chaîne macromoléculaire, morphologie et texture cristalline, forme et dimensions des renforts et charges, morphologie de mélanges, morphologies et structures spécifiques liées à la mise en œuvre…
Ce groupe aborde tous les aspects du cycle de vie des matériaux polymères et composites, c’est-à-dire depuis leur synthèse, élaboration/mise en œuvre, jusqu’à leur propriétés finales et leur durabilité.

Les activités de ce groupe se déclinent en 3 axes :
Puce catalogueProcédés /Processing
Puce cataloguePropriétés / Properties
Puce catalogueDurabilité / Durability

Et en 4 thématiques :
Puce catalogueThématique 1 : Compréhension du rôle des interphases dans les systèmes multiphasés
Puce catalogueThématique 2 : Systèmes à architectures spécifiques
Puce catalogueThématique 3 : étude et modélisation multi-physiques des procédés
Puce catalogueThématique 4 : dégradation  et endommagement des polymères et composites

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