Les recherches menées par l’équipe Mécanique des Sols et des Milieux Granulaires concernent l’étude et la caractérisation du comportement  des sols et milieux granulaires et de leur interaction avec les ouvrages. Son objectif est la transposition in situ des théories de la Micromécanique des Milieux Granulaires.

Activités scientifiques

Le thème est organisé selon les activités scientifiques suivantes :

• Développement d’outils et de méthodes d’identification physique et mécanique en place
• Etude du comportement des milieux granulaires: non saturés, milieux grossiers
•  Couplage / fusion de données et analyse de risques pour le diagnostic d’ouvrages
•  Renforcement de sols

Plaquette de présentation

Le thème scientifique est constitué de 7 permanents, et 5 doctorants :

Permanents

• Gaëlle Baudouin (PRAG)
• Pierre Breul (PR, Référent scientifique)
• Bastien Chevalier (MCF)
• Mathilde Morvan (MCF)
• Nathanaël Savalle (MCF)
• Aurélie Talon (MCF)

Nationales

• IRSTEA Aix, Lyon, Grenoble
• LMGC Montpellier
• LGCIE Lyon
• FNTP

Internationales

• Université de Valparaiso - Chili
• Université de Sherbrooke - Canada
• Universités de Brasilia- Brésil
• EHTP - Maroc
• Université de Kumamoto - Japon
• Université de Newcastle - Australie

Moyens expérimentaux

• Plateau de recherche ECOGRAFI (Ecovalorisation des Matériaux Granulaires et Fibreux : banc de compactage avec moule de calibration de 37, 5 cm de diamètre et 80 cm de haut, boîte de cisaillement grande taille ( 60*60 cm2),  appareil triaxial non saturé
• Banque de sols « modéles » physique et logique (contenant 37 matériaux référencés et caractérisés, 1m3 par matériau)
• Fosse d’essai de 3 m de profondeur et de 9m2 de surface
• Outils de caractérisation en place : pénétromètre léger  Panda2 -Panda3, géoendoscopie (diamètre 6mm longueur 8m), perméamètre léger.
• Essais de caractérisation des géosynthétiques

Moyens de calculs

• éléments discret PFC3D
• géostatistique Isatis,
• traitement d’images Aphelion
• cartographie rockworks

Structures, Sols Ouvrages (S²0)

Présentation

Le thème Structures, Sols et Ouvrages est centré sur le comportement des objets construits face à leur environnement. Le domaine d'études va des matériaux mis en œuvre, aux composants élaborés, à leurs assemblages, ainsi qu'à l'ouvrage dans son ensemble. Ces études intègrent les critères inhérents aux fonctions et exigences de performance ou sociétales associées à cet ouvrage. La caractérisation et la maintenance de ces ouvrages, leur dégradation, leur durée de vie, ou leur remise à niveau, sont l'objet de travaux de recherche s'appuyant à la fois sur la modélisation multi-échelle et sur l'expérimentation en vraie grandeur. Les équipes du thème s'intéressent autant aux innovations dans le secteur du génie civil ou du génie mécanique, qu'aux problématiques d'ouvrages en service en situations courantes et également en situations extrêmes.

Les groupes scientifiques s'organisent autour de la mécanique des assemblages, des connexions et des structures, la durabilité et la fatigue des matériaux et des structures, la mécanique des sols et des milieux granulaires, la thermique du bâtiment, des matériaux et des composants.

Les actions de recherche de la thématique peuvent se résumer comme suit :

• Mécanique des Sols et des Milieux Granulaires
• Mécanique des assemblages, des connexions et des structures
• Durabilité et fatigue des matériaux et des structures
• Thermique du bâtiment et des matériaux

Les recherches de la thématique sont menées dans le cadre de projets et de coopérations locales, nationales et internationales. Plusieurs des travaux de recherches de la thématique sont menées en interaction avec le milieu industriel.

Ressources

• Essais de matériaux et Structures : dalle d’essais et vérins (100-3000 kN).
• Essais de fatigue (MTS +/- 100kN et caméra de suivi)
• Presse traction-compression-flexion avec enceinte thermique
• Instrumentation de mesures
• Moyens de calcul
• Caméras 1 et 6 mégapixels - 12 et 16 bits refroidies et caméra infrarouge

Responsables

Mécanique Expérimentale (ME)

Présentation

Le thème Mécanique Expérimentale fédère les activités de l’axe M3G liées au développement et/ou à l’utilisation de moyens d’essais et de mesure avancés. La finalité est d’enrichir la connaissance sur le comportement thermomécanique des matériaux et structures en situation réelle pour proposer et valider des modèles toujours plus sophistiqués décrivant leur comportement. Des méthodes adaptées sont aussi proposées pour identifier les paramètres les gouvernant. Une spécificité de la plupart des travaux conduits dans l’axe consiste à développer des procédures et des moyens d’essais dédiés à diverses échelles, de celle de la réponse locale des matériaux à celle de la structure, que ce soit dans le domaine de la statique ou de la dynamique. Cette démarche multidisciplinaire s’appuie sur une expertise et des compétences internes et externes à l’axe en mécanique numérique, traitement de données, traitement du signal, statistiques, électronique et chimie par exemple, avec le souci de qualifier les performances métrologiques

Les actions de recherche de la thématique peuvent se résumer comme suit :

• Développement d'outils d’obtention de mesures de champs cinématiques

• Développement de méthodes d'identification de propriétés matériaux par méthode inverse (MCV ERdC…)

• Modélisation du comportement des matériaux par mesures de champs

Les recherches de la thématique sont menées dans le cadre de projets et de coopérations locales, nationales et internationales. Plusieurs des travaux de recherches de la thématique sont menées en interaction avec le milieu industriel.

Permanents

• Xavier Balandraud (PR)
• Benoît Blaysat (PR)
• Michel Grédiac (PR)
• Thomas Jailin  (MCF)

Moyens expérimentaux et/ou de calcul

• 2 caméras CCD SENSICAM à capteur 12 bits refroidi 1040 x 1376 pixels
• Caméra CCD PCO 2000 à capteur 14 bits refroidi 2048 x 2048 pixels
• Caméra PCO Edge, à capteur 14 bits refroidi 2650  2160 pixels
• Caméra thermique CEDIP Jade 3 240 x 360 pixels
• Microtomographe SKYSCAN 1174  avec cellule de traction compression 440 N, résolution spatiale 6 à 30 µm
• Machines de traction, de flexion, de fatigue, de fluage, équipées de cellules de charge de capacité variable

Responsables

L’excellence opérationnelle est une démarche systématique et méthodique menée pour maximiser les performances en matière de productivité, de qualité des produits et de réduction des coûts, et plus généralement de performance. La recherche dans ce domaine est donc un levier puissant de compétitivité pour les entreprises françaises, et ce d’autant plus qu’elles évoluent dans un environnement extrêmement concurrentiel. Dans ce cadre, l’axe thématique MMSI développe des méthodes novatrices et pluridisciplinaires tant dans le domaine de la conception et de l’optimisation de systèmes industriels que dans l’intégration de la composante humaine (en terme de compétences) en vue de concevoir et de piloter ces systèmes.

Les méthodes d’optimisation doivent ainsi intégrer à la fois des données numériques, des concepts représentant l’organisation du système que des données imprécises modélisant des aspects humains. L’originalité de nos travaux est de travailler en particulier sur des systèmes industriels de type entrepôts logistiques et/ou de systèmes automatisés de préparation de commande en proposant des méthodes permettant d’optimiser la problématique du mapping-produit. Nous avons déjà démontré que nous pouvions escompter des gains de productivité de plus de 10 % dans les systèmes de préparation de commande. Nous travaillons actuellement à appliquer les concepts et méthodes développées à la gestion des entrepôts logistiques.

De plus, au regard des variations du marché et des aléas, certaines entreprises industrielles doivent construire des systèmes de production capables de s’adapter rapidement tout en gardant un niveau de productivité élevé afin de maintenir leur compétitivité et leur rentabilité. Un des objectifs de l’équipe MMSI est donc de développer des concepts de système de production avec des capacités d’auto-transformation permettant au système de s’adapter à des évolutions radicales de son environnement. Cet objectif s’appuie sur une approche componentielle distribuée. Le système sera ainsi construit à base de composants « intelligents » (matériels et logiciels) qui collaboreront pour former un ensemble cohérent auto-organisé. Doté de ces caractéristiques, le système sera capable de se reconfigurer et de s’auto-adapter au niveau physique et au niveau logique pour réaliser la production planifiée tout en assurant l’optimisation la production et de rationalisation de l’utilisation des ressources.