Simulation et caractérisation d’un micro-capteur d’onde de choc pour le LAAS-CNRS

Le Laboratoire d’Analyse et d’Architecture des Systèmes (LAAS-CNRS), unité de recherche spécialisée notamment dans les micro et nanosystèmes, souhaitait concevoir un micro-capteur innovant capable d’acquérir le signal d’une onde de choc sur des échelles de temps extrêmement courtes (10 à 100 nanosecondes). La modélisation de la propagation de l’onde dans le matériau exigeait une expertise poussée en calcul mécanique et éléments finis.

La Mission confiée à la JIS

Réaliser la modélisation numérique, concevoir l’architecture globale du micro-capteur (intégration de jauges de contraintes) et définir le protocole complet de caractérisation expérimentale.

La Méthodologie & L’Expertise INSA

Un élève-ingénieur du département Génie Mécanique (spécialité Ingénierie des Systèmes), fort d’une immersion préalable au sein du laboratoire, a mené le projet selon 3 phases :

  • Analyse numérique & vérification analytique : Simulation de diverses configurations de micro-membranes en faisant varier les encastrements, les matériaux, les orientations et les modes d’excitation.
  • Conception globale & traitement du signal : Développement d’un modèle incluant l’intégration des jauges de contraintes, la prise en compte des contraintes réelles de fabrication (bruit, tolérances d’alignement) et la définition de critères de performance.
  • Protocole de tests expérimentaux : Élaboration de la méthodologie de caractérisation et d’étalonnage destinée à être déployée sur les moyens d’essais du CEA Gramat, partenaire du projet.

L’Impact Research & Tech

  • Modélisation fiable de l’onde de choc : Validation du comportement mécanique de la membrane et identification de la zone de réponse linéaire.
  • Protocole d’essai clé en main : Fourniture d’un rapport complet décrivant la méthodologie d’analyse des signaux de sortie et d’évaluation des dépassements de pression.