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Séance de cours

Smart Composites: Matériaux et applications

Dans cours

MSE-440: Composites technology

The latest developments in processing and the novel generations of organic composites are discussed. Nanocomposites, adaptive composites and biocomposites are presented. Product development, cost analysis and study of new markets are practiced in team work ...

Description

Cette séance de cours introduit le concept de composites intelligents, qui intègrent des capteurs et des actionneurs pour s'adapter à l'environnement. Il couvre la classification, les types et les applications des composites intelligents, y compris des exemples tels que les réservoirs de stockage H2 à haute pression autodétecteurs et les skis actifs. La séance de cours traite également de l'intégration des alliages à mémoire de forme dans les composites, des défis rencontrés et des considérations de conception pour les composites SMA. Divers exemples et études de cas sont présentés pour illustrer les principes et les applications potentielles des composites intelligents dans différents domaines.

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Enseignant·e·s (3)

Véronique Michaud

Background: 1994 Habilitation à diriger des recherches ( INPG, France) 1991 PhD in Materials Engineering ( MIT, USA) 1987 Ingénieur Civil des Mines ( Ecole des Mines de Paris, France) Activités: Depuis Janvier 2018: Vice-Doyenne de la faculté des ingénieurs, en charge de l'éducation. Juin 2012-Dec.2017: Directrice de la Section Science et Génie des Matériaux Depuis Avril 2017, Professeur Associée EPFL 2009-2017 : Professeur Titulaire at EPFL 1997-2009 : collaboratrice Scientifique EPFL 1994-1997 : Chef de Travaux au laboratoire MSS-MAT, Ecole Centrale Paris (France) 1991-1994 : Post-doctoral research associate, MIT (USA) Environ 300 publications of which 140 in peer-reviewed journals

Martyn Douglas Wakeman

Dr. Martyn Wakeman is a seasoned professional in advanced composites with a proven record of 20 yrs, spanning academia and global corporations. He has worked in M&A deep dive projects in the Advanced Composites Space and has a proven publication (80 ) and patent (30) history in the development of continuous fibre thermoplastic composites from formulation, processing, to applications. He is currently attached at 50% to the Laboratory for Processing of Advanced Composites at the EPFL focused on 3D printing and advanced composites and also available as an independent consultant. Prior to this role he worked at DuPont from 2007-2016 in Geneva, Switzerland where he worked to drive the development strategy and led research of the DuPont Vizilon thermoplastic composites offer including continuous carbon and glass reinforced composites. From 1997 to 2007 he was a Scientific Collaborator at the Swiss Federal Institute of Technology, EPFL, in which he was Head of the Composite and Polymer Laboratory's "Industrial implementation group", located in the EPFL science park, focused on the automotive industry both in Europe and North America. He has a PhD in mechanical engineering focused on composites.

Pierre-Etienne Bourban

Background 1990 Ingénieur en science des matériaux 1993 PhD in materials science Activities 1993-1994 Research at the Center for Composite Materials, University of Delaware, USA (ccm.udel.edu), SNSF grant Since 1994 Research and teaching at EPFL, Composites, (LTC, LPAC) 1995-1999 Coordination Swiss Priority Program on Materials research: 2.2: Composites Since 1998 Biocomposites 2004-2009 Direction of the EPFL Transdisciplinary programme in Sport and Rehabilitation 2005-2008 Member of the EPFL Vice-Presidency for Innovation and Valorisation and direction a.i.EPFL-LTC Since 2016 Direction Discovery Learning Labs Materials/Bioengineering and Engineering

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Concepts associés (32)

Matériau composite

vignette|Multicouche, un exemple de matériau composite. Un matériau composite est un assemblage ou un mélange hétérogène d'au moins deux composants, non miscibles mais ayant une forte capacité d'interpénétration et d'adhésion, dont les propriétés mécaniques se complètent. Le nouveau matériau ainsi constitué possède des propriétés avantageuses que les composants seuls ne possèdent pas. Bien que le terme composite soit moderne, de tels matériaux ont été inventés et abondamment utilisés bien avant l'Antiquité, comme les torchis pour la construction de bâtiments.

Alliage à mémoire de forme

Un alliage à mémoire de forme (AMF) est un alliage possédant plusieurs propriétés inédites parmi les matériaux métalliques : la capacité de garder en mémoire une forme initiale et d'y retourner même après une déformation, la possibilité d'alterner entre deux formes préalablement mémorisées lorsque sa température varie autour d'une température critique, et un comportement superélastique permettant des allongements sans déformation permanente supérieurs à ceux des autres métaux.

Science des matériaux

La science des matériaux repose sur la relation entre les propriétés, la morphologie structurale et la mise en œuvre des matériaux qui constituent les objets qui nous entourent (métaux, polymères, semi-conducteurs, céramiques, composites, etc.). Elle se focalise sur l'étude des principales caractéristiques des matériaux, ainsi que leurs propriétés mécaniques, chimiques, électriques, thermiques, optiques et magnétiques. La science des matériaux est au cœur de beaucoup des grandes révolutions techniques.

Actionneur

Dans une machine, un actionneur est un objet qui transforme l’énergie qui lui est fournie en un phénomène physique qui fournit un travail, modifie le comportement ou l’état d'un système. Dans les définitions de l’automatisme, l’actionneur appartient à la partie opérative d'un système automatisé. On peut classer les actionneurs suivant différents critères : énergie utilisée ; phénomène physique utilisable ; principe mis en œuvre. vignette|Deux actionneurs pneumatiques à crémaillère (Automax, à gauche et en haut), contrôlant chacun une vanne.

Valve actuator

A valve actuator is the mechanism for opening and closing a valve. Manually operated valves require someone in attendance to adjust them using a direct or geared mechanism attached to the valve stem. Power-operated actuators, using gas pressure, hydraulic pressure or electricity, allow a valve to be adjusted remotely, or allow rapid operation of large valves. Power-operated valve actuators may be the final elements of an automatic control loop which automatically regulates some flow, level or other process.

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Séances de cours associées (52)

Sondes flexibles: Mécanique et design

Explore les contraintes critiques, la mécanique de flexion et le calcul des contraintes dans les sondes flexibles.

Chimie : Structure atomique et thermodynamique

Couvre la structure atomique, la thermodynamique, les propriétés matérielles et la loi du gaz idéal.

Fracture et dureté des matériaux

Explore la fracture, la ténacité et la propagation des fissures dans les matériaux, en mettant l'accent sur l'énergie de surface et la résistance des matériaux.

Fatigue: Réponse matérielle au stress répété

Explore comment les matériaux réagissent aux cycles de contrainte répétés, conduisant à une rupture potentielle et à la distinction entre fatigue à cycle élevé et fatigue à cycle faible.

Contraintes normales: Stress interne et contrainte

Introduit des contraintes internes et des contraintes, des propriétés de matériaux et des considérations de conception pour les charges axiales et le cisaillement direct.

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Alliage à mémoire de forme

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Actionneur

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