Le Cetim se dote d’une machine d’essais de fatigue unique en Europe, un investissement au service des mécaniciens qui s’inscrit dans la droite ligne de ses grands projets stratégiques consacrés à la mobilité électrique et la transition environnementale. Les participants au congrès Fatigue Design les 19 et 20 novembre à Senlis ont pu la découvrir à cette occasion.
En mécanique, la fatigue désigne le phénomène de détérioration progressive d’un matériau risquant d’entraîner sa rupture – et par extension celui du système dans lequel il se trouve - sous l’effet de charges ou de mouvements répétés. Il est donc indispensable de pouvoir la mesurer et l’estimer pour prévenir les accidents et garantir la durée de vie des machines.
Dans le cadre de ses activités, le Cetim est précisément spécialisé dans la caractérisation, la modélisation et le dimensionnement en fatigue, et dans l'évaluation des performances des composants et systèmes. Pour cela, il bénéficie d’une soixantaine de machines réparties entre ses sites de Senlis, Nantes et Saint-Etienne. Un parc qui vient de s’enrichir d’un nouvel équipement aussi différenciant que rare !
Un équipement unique en Europe
Une nouvelle machine de fatigue gigacyclique, qui sera opérationnelle le 1er janvier prochain au sein du laboratoire de caractérisation Matériaux de Saint-Etienne, permet en effet de réaliser des essais de fatigue alternés ou ondulés à haute fréquence. Grâce à sa technologie d’excitation, l’éprouvette qui subit l’essai peut être sollicitée à une fréquence avoisinant les 20kHz, au lieu des 15 et 150Hz traditionnels. Le comportement des matériaux soumis à un très grand nombre de cycles (VHCF, Very High Cycle Fatigue) est alors mis en évidence, le milliard pouvant être atteint en seulement 14 heures. Cela permet de vérifier les extrapolations effectuées jusqu’alors uniquement par calculs et d’accompagner les industriels dans le dimensionnement des composants amenés à être fortement sollicités ou dont la durée de vie doit être prolongée. Une problématique centrale pour des secteurs comme l’aéronautique, l’énergie ou les équipements du type pompe, compresseur, alternateur…
Le Cetim détient le seul exemplaire en fonction dans un laboratoire R&D de prestation de services en Europe où il n’existe par ailleurs que dans le cadre universitaire. Il renforce ainsi ses compétences non seulement dans les domaines de la fatigue et des matériaux, mais aussi dans la simulation numérique et la modélisation.
La machine de fatigue gigacyclique en exploitation au CETIM de Saint-Etienne à partir du 1er janvier (Photo CETIM)La fatigue au cœur de l'expertise du CETIM
En lui permettant d’enrichir l’ensemble de ses prestations visant à établir des lois de comportement au-delà de 10 millions de cycles, cette nouvelle machine s’inscrit par ailleurs parfaitement dans deux de ses grands projets stratégiques : e-Mobility, sur l’électrification de la mobilité, et CEDRE, sur les défis associés à la transition environnementale et énergétique de l’industrie (circularité, décarbonation, résilience…).
Le Cetim se positionne ainsi plus que jamais comme l’un des grands experts européens de ce domaine, pour lequel il organise tous les deux ans le congrès international Fatigue Design. Cet évènement, qui permet de présenter les approches les plus innovantes et les progrès scientifiques les plus récents dans les méthodologies et les outils de conception en se concentrant sur les applications industrielles, a eu lieu, pour la 11ème édition, les 19 et 20 novembre dans les locaux du Cetim à Senlis.
