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Mécanique Appliquée (SMA)
Faculté des Sciences appliquées/école polytechnique - Electromécanique (unité ULB364)

Le service de Mécanique Appliquée a développé un large champ d'activités dans le domaine des moteurs à combustion interne, du transport, de la mesure et du contrôle des vibrations et de la modélisation des écoulements et des processus de combustion. Le service se compose principalement de deux entités. La première : ''Moteurs et transport'' se concentre sur des aspects tels que la thermique et le contrôle moteur, le contrôle des émissions polluantes, l'instrumentation de cellules moteurs et de véhicules. La seconde '' Flow Modeling et Calculation'' se concentre sur la recherche appliquée et le développement dans les domaines variés et complexes et la mécanique des fluides, de la thermique, de l'énergétique et de la combustion. Les différents projets sont réalisés en étroite collaboration avec des partenaires industriels. Leur concrétisation fait appel aux techniques modernes de simulation numérique, du contrôle et de l'acquisition de données, mais aussi aux techniques expérimentales et aux connaissances théoriques. Le service dispose d'un laboratoire de recherche, d'un atelier de mécanique et d'une équipe de six techniciens qualifiés.



coordonnées


Mécanique Appliquée
tel +32-2-650.26.73, fax +32-2-650.27.10, swayne@ulb.ac.be
http://www.ulb.ac.be/sma/
Campus du Solbosch, Campus du Solbosch, bâtiment L, porte E 2ème étage.
CP165/41, avenue F.D. Roosevelt 50, 1050 Bruxelles

Pour en savoir plus, consultez le site web de l'unité.



responsable


Prof. Bernard LEDUC


composition


Olivier BERTEN Alix CUVELIER Etienne LENCLUD Albin LOOTVOET Fabrice MISSAIRE


projets


Gestion termique des moteurs à combustion interne.
La réduction de la consommation et des émissions polluantes nécessite une maîtrise des différents paramètres de fonctionnement des moteurs à combustion interne. La gestion électronique permet d'améliorer les fonctions classiques du système de refroidissement ( tenue à la chaleur des matériaux, confort en température de l'habitacle) tout en réduisant la durée de mise à température du moteur.

Etude de l'admission d'air dans les moteurs à combustion interne - Caractérisation dynamique et contrôle moteur
Il s'agit d'évaluer les effets locaux de la géométrie siège-pointeau au sein d'une vanne ralenti sur les paramètres de l'écoulement, afin de déterminer avec précision les efforts appliqués par l'écoulement sur le pointeau. L'étude a d'abord été menée sur Flowbench, avec une vanne équipée d'un capteur de force, et ensuite sur un banc de force spécifique en vue de déterminer la caractéristique en force des vannes de ralenti. L'étude concerne également l'analyse approfondie des stratégies de contrôle des vannes de ralenti automatisées et la caractérisation dynamique des écoulements d'air dans les tubulures d'admission en vue d'améliorer le remplissage de cylindres.

Etude thermique d'un four de cimenterie par simulation numérique
La recherche consiste à simuler numériquement les échanges massiques et thermiques qui règnent au sein d'un four de cimenterie. La simulation s'attache à modéliser la géométrie réelle d'un four existant. Elle est effectuée à l'aide de Fluent, un logiciel commercial de CFD (Computational Fluid Dynamics). Il est également envisagé une campagne expérimental sur le four afin de comparer et valider le modèle numérique mis en place. L'objectif de la recherche est d'obtenir un modèle complet tridimensionnel d'un four de cimenterie qui renseignera sur le comportement de chaque paramètre qui intervient dans la production du ciment.

Instrumentation d'un véhicule pour une école de conduite
Instrumentation d'un véhicule en vue de relever les différents paramètres de conduite (pression de freinage, ouverture du boîtier papillon,rapport de vitesse enclenché, angle du volant,...) caractérisant un conducteur donné en vue de définir des critères d'évaluation objectifs du comportement du conducteur sur un parcours type. Les différents paramètres sont analysés par un programme informatique embarqué qui fournit une évaluation sur base d'un conducteur ''idéal'' préalablement testé.

Mesure et contrôle des vibrations dues aux désalignements des accouplements - Etude du comportement des paliers.
La maintenance prédictive se concentre sur l'analyse des défauts des paliers et des roulements causés par un désalignement, par des défauts au niveau des profils de dentures ou dus à des imprécisions de montage dans les boîtes de vitesse et enfin, sur l'analyse des vibrations dues aux défauts d'équilibrage, d'alignements et aux frottements. Idéalement, un accouplement ne doit transmettre que du couple d'un arbre à l'autre, sans transmettre d'éventuelles réactions en cisaillement au moments de lfexion. Le département a développé, en collaboration avec LABORELEC, un dispositif expérimental (banc d'essais et VI LABVIEW) pour mesurer les réactions des accouplements flexibles et les désalignement locaux.



publications


B. Leduc / '' Les ingénieurs ne peuvent ignorer l'éthique des affaires'' / Numéro spécial du journal des ingénieurs FABI décembre 1998

B. Leduc, V. Mahieu / ''Aperçu des recherches menées sur les équipements automobiles à l'Université Libre de Bruxelles / Revue HYDROCARBURE n° 214, novembre 1998



collaborations


G. D'Ans, Laborelec, Bruxelles, Belgique

V. Dewaersegger, VDO Contrôle systems, Bruxelles, Belgique

P.Y. Geels, VALEO, Paris, France

P. Koche, CBR, Harmignies, Belgique

G. Detroz, GDS, Court St Etienne, Belgique

X. Jacquet, SOLVAY Automotive, Bruxelles, Belgique

M. Tazerout, Ecole des Mines de Nantes, Nantes, France

A. Parois, Institut Français du Pétrole, Paris, France

A. Markey, FIB, Bruxelles, Belgique



prix


HELLINCKX, Sandrine : Solvay Award 1993



savoir-faire/équipements


L'unité dispose de cellules moteurs (essence et diesel) : bancs moteurs instrumentés pour l'acquisition et le contrôle des données et paramètres moteurs (mesures de températures, relevé de caractéristiques, détection du cliquetis et des ratés d'allumage, gestion de la thermique moteur, contrôle de l'admission d'air,...), frein dynanométrique, analyseurs de gaz. - Un banc d'essai écoulement est utilisé pour reproduire les caractéristiques d'aspiration d'un moteur à combustion interne. Des tests de perméabilité (mesure du débit d'air) sont effectués sur des vannes de ralenti, des vannes de recirculation (EGR), des boîtiers papillons. - L'unité dispose également de bancs didactiques (démontage moteur et boîte de vitesse) et de différents bancs d'essais dédicacés : encrassement de vanne de ralenti, tests backfire,... - Mécanique des fluides : soufflerie basse vitesse et station de travail pour la modélisation et simulation numérique d'écoulements (FLUENT). - Fabrication mécanique : fraiseuse à commande numérique, fraiseuses classiques, tours, perceuses, rectifieuse atelier de soudure (oxyacétylène, arc, TIG), machines à mesurer tridimensionnelle.

Dans le domaine de la thermodynamique appliquée : tests de certification d'éléments hydrauliques (vannes, filtres, réservoirs); pertes de charges d'éléments hydrauliques; mise à disposition d'un spectromètre de masse.

Dans le domaine des vibrations et de la mécanique des machines : tests d'endurance aux vibrations : imposition de vibrations d'amplitude constante pour différentes fréquences; tests d'endurance aux chocs; mise à disposition de bancs d'essai d'accouplements et de roulements.

Dans le domaine moteurs et transport, Contrôle moteur : acquisitions et contrôles des paramètres moteurs sous LABVIEW, simulation et implémentation de boucles de régulation. Instrumentation de véhicule (système d'acquisition embarqué) - Contrôle des émissions polluantes, essais de collecteurs d'admission, qualification de lignes d'échappement. - Conception et réalisation de cartes électroniques pour l'acquisition et le traitement de signaux analogiques et numériques. - Réalisation d'études techniques. - Conception de bancs d'essais dédicacés. - Mécanique de fluides : Modélisation et simulation d'écoulements. - Vibration et mécanique des machines: Tests d'endurance aux vibrations, mesure et contrôle des vibrations (analyse FFT), tests d'endurance aux chocs, bancs d'essais d'accouplements et de roulements. - Fabrication mécanique : Usinage de pièces prototypes et petites séries pour différents types de mathériaux. - Contrôle de qualité.



mots clés compréhensibles déclarés


combustion moteur polluants véhicule vibration


disciplines et mots clés déclarés


Acoustique Cinématique des machines Dynamique des machines Instrumentation Instrumentation scientifique Mécanique appliquée générale Mécanique des fluides Moteurs a explosion, a combustion interne Recherche énergétique Sciences de l'ingénieur Technologie automobile

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codes technologiques DGTRE


Combustion Ingéniérie et fabrication mécanique Moteurs de véhicule