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Analyse thermique : caractérisation, instrumentation, simulation

Industrie du futur, Mer / environnement

Nous caractérisons et modélisons les échanges de chaleur pour vous permettre d’améliorer vos matériaux, produits et procédés de fabrication.

Mesurer et simuler les échanges de chaleur pour améliorer la performance thermique est le cœur de notre expertise. Grâce à des essais et analyses réalisés à l’échelle du constituant, du matériau ou de la pièce, nous vous guidons dans vos choix et dans l’optimisation de vos procédés de mise en forme.

Nos instrumentations sont réalisées en laboratoire ou sur site. Selon les exigences de vos projets ou problématiques, nos experts peuvent concevoir des bancs d’essais originaux, imaginer des campagnes d’instrumentation sur-mesure et développer des outils de simulation spécifiques.

Sommaire

Prestations

Test et mesures

Simulation thermique

Développement de bancs d’essais

Projets d’étude appliqués

Projets de R&D

Quels que soient vos défis, nos experts vous livrent des solutions fonctionnelles et innovantes.

Caractérisation thermique avancée des matériaux

Apporter une caractérisation avancée des propriétés thermiques des matériaux dans des conditions réelles de mise en œuvre, grâce à un large panel d’expertises (instruments commerciaux ou bancs expérimentaux développés spécifiquement).

En résumé

CONDUCTIVÉ thermique

Calorimétrie

Propriétés radiatives

RHÉOLOGIE

Dilatomètrie

Mesures PVT

Conduction

Calorimétrie

Evolutions volumiques

Propriétés radiatives

Rhéologie et dégradation

Simulation modélisation multiphysique

Proposer des solutions de simulation des transferts de chaleur sur les procédés, avec prise en compte des couplages éventuels avec d’autres phénomènes (comportements mécaniques, réactions chimiques). Délivrer des données quantitatives couplées à une interprétation scientifiquement robuste.

En résumé

Simulation thermique

Modélisation par éléments finis

Couplage de physiques

Analyse des phénomènes termiques

Modélisation, calcul et simulation numérique

Simulation thermique, thermo-mécanique, couplée avec les réactions chimiques ou dissipations électriques
Modélisation des solides par éléments finis
Détermination de conditions aux limites représentatives de la réalité du procédé
Etude de sensibilité du modèle
Livraison de données quantitatives couplées à une interprétation scientifique

Modélisation du comportement des composites

Dimensionnement, aide à la conception

Compréhension des phénomènes thermiques

Optimisation

Métrologie thermique

Développer des solutions de métrologie spécifiques, de l’instrumentation thermique sur site, au développement de capteurs ou protocoles, jusqu’à la conception de bancs expérimentaux originaux. Réaliser des mesures sur site en conditions réelles ou dans les conditions les plus proches du procédé réel pour délivrer des données à forte valeur ajoutée.

En résumé

Efficience énergétique

Instrumentation sur site

Développement de bancs d’essai

Développement de protocoles d’essai

Micro-thermocouples

Instrumentation thermique

Développement de capteurs et protocoles spécifiques

Conception de bancs expérimentaux originaux

Conception, réalisation de bancs expérimentaux originaux pour applications spécifiques
Développement d’un banc expérimental dédié à la caractérisation de la résistance thermique de films minces
Développement d’un montage pour la détermination du tenseur de conductivité thermique d’un composite en phase solide et fondue

Mise en forme des composites : thermique des procédés

Valider les paramètres thermiques des procédés de mise en forme et de soudage des composites thermoplastiques. Analyser, maîtriser, optimiser les phénomènes mis en jeu lors des procédés de fabrication : transferts thermiques, couplages d’effets thermiques et chimiques, déformations, reptation, réticulation, cristallisation, réactions cinétiques…

En résumé

évolutions volumiques

Couplage multiphysique

Transferts de chaleur

Analyse thermocinétiques

Soudage des composites

L’ingénierie CAPACITÉS

Au cœur des laboratoires de recherche

Nos experts thermique effectuent leurs travaux d’ingénierie directement dans les laboratoires de recherche de Nantes Université, notamment au sein du LteN (Laboratoire de Thermique et Energie de Nantes).
Au quotidien, ils associent moyens techniques et découvertes scientifiques pour relever vos défis de R&D.

Consultant certifié

Reconnus consultants certifiés auprès de COMSOL Multiphysics, nous mettons à profit notre grande expérience de ce logiciel pour fournir des solutions clé en main adaptés à vos projets de simulation thermique.

Nos analyses : demandez votre devis

Nous exploitons plus de 220 équipements des laboratoires de Nantes Université. Découvrez nos moyens techniques.

Nos partenaires d’innovation

CAPACITÉS est adhérent du réseau Polymeris.

Les défis relevés

Améliorer la durabilité des semelles grâce aux analyses thermiques

Instrumentation thermique embarquée pour des essais d'abrasion

Une alternative aux armatures métalliques en composites recyclables

Optimiser les procédés de mise en forme grâce à la Modélisation thermique

Décarboner le transport routier longue distance grâce aux routes électriques

Caractérisation thermophysique pour des élastomères en conditions extrêmes

CAPACITÉS et le LTeN fiabilisent des simulations thermiques

Mesure de conductivité thermique d'un composite dans le sens du plan

Composites : dimensionner thermiquement les procédés de mise en forme

Caractériser le retrait volumique des composites durant le procédé d’injection

Des capteurs thermiques pour Airbus Helicopters

Les experts CAPACITÉS repoussent les limites de la mesure thermique

Modéliser les transferts thermiques des procédés d’injection

Mesure de la conductivité thermique composite injecté durant sa mise en forme

Augmenter l’efficacité énergétique des procédés industriels

Instrumentation et simulation du processus de cuisson et de mise en forme des élastomères

Mesurer les propriétés d’une barrière thermique

Caractériser une couche de matériau inséparable de son assemblage

Améliorer l’efficacité énergétique des procédés

Une méthodologie de monitoring inédite pour analyser et prédire les consommations

Ils relèvent vos petits et grands défis

Thermique des polymères et composites

Vincent SOBOTKA

Responsable scientifique

Professeur à Nantes Université, membre de l’équipe « Transferts thermiques dans les matériaux et aux interfaces » du LTeN.

Spécialités : Approche expérimentale et modélisation des transferts de chaleur dans les matériaux polymères et composites, développement d’appareils pour la caractérisation des propriétés thermiques des matériaux composites, conception thermique optimale des procédés de mise en forme.

Thermique

Violaine LE LOUET

Ingénieure R&D Responsable d’équipe

Docteure en Énergétique et Génie des procédés, spécialité Thermique

Spécialités : Approche expérimentale et numérique des problématiques de transferts de chaleur. Conception et développement de bancs expérimentaux originaux. Spécialiste des transferts de chaleur par rayonnement, notamment pour la mise en forme des polymères et composites.

Collabore plus particulièrement avec l’équipe « Transferts thermiques dans les matériaux et aux interfaces » du laboratoire LTeN.

Thermique

Julien AVENET

Ingénieur R&D

Docteur en Énergétique et Génie des procédés, spécialité Thermique

Spécialités : approche expérimentale et numérique des problématiques de transferts de chaleur. Conception et développement de bancs expérimentaux originaux. Spécialiste des aspects thermiques, physico-chimiques et mécaniques de l’adhésion lors de la mise en forme des polymères et composites, notamment dans les procédés de soudage.

Collabore plus particulièrement avec l’équipe TTMI du laboratoire LTeN.

Thermique

Ilona ROYER

Ingénieure R&D

Ingénieure en sciences des matériaux spécialité polymères et composites

Spécialités : Caractérisation des propriétés thermiques des matériaux, déploiement de métrologie thermique et développement de dispositifs expérimentaux pour l’étude des transferts de chaleurs dans les matériaux et procédés.

Collabore plus particulièrement avec l’équipe TTMI du laboratoire LTeN.

Thermique

Pierre MOUSSEAU

Conseiller scientifique

Professeur à Nantes Université, membre de l’équipe OSE (Optimisation Système Energie) du laboratoire GEPEA.

Spécialités : optimisation thermo-rhéologique des procédés de transformation des polymères, thermique des écoulements dans les outillages, cuisson des élastomères, procédé d’extrusion des polymères

Un projet innovant ? Parlons-en !

Les équipes de CAPACITÉS associent, stimulent et exploitent des compétences de haut niveau,
couvrant de larges champs d’expertises et d’applications pour répondre à toutes vos problématiques d’innovation !

ou envoyez-nous un message :

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Mise en forme des composites analyse thermique des procédés

La maitrise de la thermique des procédés de mise en forme des polymères et matériaux composites est un enjeu majeur pour l’industrie.

Nous intervenons de la caractérisation de vos matériaux composites à l’optimisation des paramètres thermiques de vos procédés de fabrication. Au fil des projets menés dans l’aéronautique, nous avons acquis un savoir-faire unique pour comprendre et optimiser les transferts thermiques mis en jeu lors du soudage des matériaux composites.

Nos prestations d’ingénierie et de R&D

A la pointe de la recherche sur les transferts thermiques, nos ingénieurs-docteurs mobilisent leur expertise scientifique au service de vos projets R&D. Les techniques innovantes qu’ils déploient répondent à vos enjeux industriels : procédés optimisés, qualité produit maximisée, assemblage performant.

Conductivité – Effusivité – Diffusivité thermique

Caractériser les propriétés de conduction thermique dans des conditions représentatives des procédés.

Retraits volumiques – Dilatation thermique

Comprendre les couplages entre effets thermiques et chimiques grâce à une caractérisation fine des variations volumiques des polymères et des composites.

PVT-alpha : retrait chimique d’une matrice thermodurcissable
PVT 3D : retrait chimique anisotrope des composites
PVT thermoplastique : Diagrammes PVT – retrait de cristallisation – modèle de Tait – cristallisation sous pression
Coefficients de dilatation thermique sur résine crue, caoutchoutique ou vitreuse
Évolution du module de compressibilité d’une résine pendant la cuisson

Rhéologie

Déterminer la viscosité des résines à l’état fondu et comprendre les déformations temporaires ou permanentes de vos matériaux composites.

Chauffage infra-rouge – Propriétés radiatives

Maitriser les procédés de chauffage infra-rouge des polymères et composites afin d’atteindre les températures cibles dans les outillages et les pièces.

Assemblage par soudage des composites

Définir une fenêtre de procédé pour le soudage des composites thermoplastiques.

Modèles cinétiques

Identifier les paramètres de modèles thermocinétiques pour la prédiction des changements de phase.

Réticulation d’une résine thermodurcissable
Cristallisation d’un polymère semi-cristallin
Vulcanisation d’un élastomère
Réactions cinétiques de colles
Evolution de la température de transition vitreuse avec le degré de cuisson (Di Benedetto)

Simulation et modélisation thermique

Prédire les transferts de chaleur pour dimensionner, comprendre, ou optimiser les procédés de mise en forme des polymères et composites.

Dimensionnement des outillages de mise en forme
Modèles thermocinétiques pour la prédiction des degrés de cuisson d’une pièce
Optimisation des temps de cycle en chauffage et refroidissement
Simulations multiphysiques : couplages avec la cinétique de polymérisation, la mécanique, l’électricité…

Solutions de métrologie

Développer des solutions de métrologie personnalisées pour mesurer le comportement thermique de vos matériaux composites et de leurs procédés associés.

L’appui des laboratoires de recherche

Pour mener à bien vos projets d’innovation, nos équipes bénéficient de l’appui et des moyens techniques des laboratoires de Nantes Université.

Thermique des polymères et composites

Vincent SOBOTKA

Professeur à Nantes Université, membre de l’équipe « Transferts thermiques dans les matériaux et aux interfaces » du LTeN. Responsable scientifique au sein de CAPACITÉS.

Ses activités de recherche sont centrées sur la thermique des procédés de mise en forme des polymères et composites et concernent trois volets complémentaires :

La caractérisation thermique des polymères et composites en cours de transformation et notamment le développement d’appareils originaux.
La modélisation des transferts couplés dans les procédés de mise en forme (injection thermoplastique, RTM, FFF…).
Le contrôle et l’optimisation de la thermique des procédés de mise en forme.

Laboratoire de Thermique et Energie de Nantes (LTeN)

Le LTeN est une unité de recherche en thermique, reconnue au niveau national et international, ainsi que par le tissu industriel. Le laboratoire est organisé autour de deux axes de recherche : transferts dans les fluides et systèmes énergétiques et transferts thermiques dans les matériaux et aux interfaces.

Equipe de recherche : Transferts thermiques dans les matériaux et aux interfaces

Les activités de recherche de l’équipe ont pour principal objectif la compréhension et la maitrise des transferts thermique intervenant au sein de matériaux et dans leurs procédés d’élaboration ou de mise en forme.

Publication scientifique de référence

M.Peron, R.Cardinaud, N.Lefevre, J.Aubril, V.Sobotka, N.Boyard, S.Le Corre, “PvT-HADDOC: A multi-axial strain analyser and cure monitoring device for thermosetcomposites characterization during manufacturing”, Composites Part A : Applied Science and Manufacturing, Volume 101, 2017, pages 129-142
M. Villiere, S.Guéroult, V. Sobotka, N. Boyard, J. Bréard, D.Delaunay, “Dynamic saturation curve measurement in liquid composite molding by heat transfer analysis,” Compos. Part A-Applied Sci. Manuf., vol. 69, pp. 255–265, Feb. 2015
V. Le Louët, B. Rousseau, S. Le Corre, N. Boyard, X. Tardif, J. Delmas, and D. Delaunay, “International Journal of Heat and Mass Transfer Directional spectral reflectivity measurements of a carbon fibre reinforced composite up to 450 ° C,” vol. 112, pp. 882–890, 2017.

Notre parc de machines d’essais et de mesure

Plus de 220 équipements dédiés à l’industrie

Notre équipe dispose d’un parc riche et varié de machines. A chaque projet, nous veillons à mettre en œuvre les moyens techniques les plus adaptés. Pour cela, nous concevons des bancs d’essais spécifiques adaptés à vos polymères, résines, ou composites, représentatifs du procédé.

PVT dédiés aux résines thermodurcissables ou thermoplastiques
Mirthe (conductivité thermique films minces)
DSC flash
Spectromètres IR
Diode laser infrarouge 2kW 1000nm

Les défis relevés

Garantir la qualité de soudage des composites

Caractérisation et prédiction des cinétiques d’adhésion

Composites : fiabiliser les outils de simulation

La simulation numérique pour prédire le comportement des composites

Modéliser les transferts thermiques des procédés d’injection

Mesure de la conductivité thermique composite injecté durant sa mise en forme

Accompagner le développement d’un nouveau composite pour l’aéronautique

Une stratégie et des moyens d’essai sur-mesure

Mesurer les propriétés d’une barrière thermique

Caractériser une couche de matériau inséparable de son assemblage

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Automatisation des procédés industriels

Les procédés de fabrication des industries aéronautiques, navales et mécaniques requièrent des savoir-faire particuliers. L’automatisation de ces process industriels permet d’accroître les performances d’une usine. La robotique industrielle peut ainsi être une solution pour conserver un savoir-faire sur le territoire français.

Nos solutions combinent innovations technologiques et équipements industriels de série. Nous développons ou optimisons vos procédés automatisés de fabrication pour augmenter la productivité, la qualité d’exécution ou diminuer la pénibilité.

Nos prestations d’ingénierie et de R&D

Nos équipes vous accompagnent dans la robotisation des opérations manuelles. Celles-ci couvrent notamment les opérations d’enlèvement de matières (ponçage, polissage, usinage) ainsi que l’ajout de matière (impression 3D).

Stratégie d’automatisation industrielle

Chacun de nos chefs de projet co-construit avec vous une stratégie d’automatisation en totale neutralité vis-à-vis des fournisseurs de solutions robotiques.

Etude du procédé et des conditions opératoires sur le terrain
Rédaction du cahier des charges fonctionnel et des spécifications
Veille normative et analyse de risques
Recherche de nouveaux concepts
Conception, dimensionnement
Fiabilisation des opérations
Formation professionnelle en robotique

Choix des technologies robotiques

Réaliser les bons choix technologiques et les adapter à vos conditions de production pour réussir vos projets de robotique industrielle.

Benchmark, évaluation des technologies de robotique
Choix des méthodes de mesure et d’analyse
Intégration du procédé : choix de l’effecteur, système de compliance, intégration, programmation
Analyse des performances de robots : comportement quasi-statique, géométries, performances sous sollicitation, ou sous actions répétées
Mise en place des conditions optimales pour intégrer les innovations en robotique : prise en compte des flux de production industrielle

Génération de trajectoires

Développer des algorithmes de calcul de trajectoires pour automatiser avec fiabilité les opérations les plus complexes.

Génération de trajectoires avec prise en compte des contraintes de l’environnement
Optimisation et correction de trajectoires en temps réel
Optimisation du modèle géométrique du robot
Choix, contrôle des actionneurs
Contrôle-commande d’un robot mobile dans des environnements industriels

Procédés de fabrication

Robotiser et optimiser les paramètres de vos procédés de fabrication : enlèvement et ajout de matière, assemblage, préparation de surface…

Mise en place d’une méthodologie d’essais, d’un plan d’expériences
Essais, acquisitions de données et analyses : efforts, puissances, signaux vibratoires…
Optimisation des conditions opératoires
Procédés de découpe et parachèvement : usinage, ponçage, meulage…
Procédés d’ajout de matière : fabrication additive, soudage…
Procédés de préparation de surface
Procédés d’assemblage

Métrologie dimensionnelle

Fiabiliser le procédé robotisé par des mesures de géométrie multi-échelles, que nous réalisons également sur très grandes pièces.

Développement d’algorithmes de mesure
Métrologie multi-échelle
Topographie de surface
Réglage et calibration d’axes, de machine ou de robot
Mesures dynamiques
Rétro-conception
Mesure et analyse de la géométrie d’outils coupant et de leur usure

Usine 4.0, smart data et systèmes intelligents

Exploiter vos données machines pour améliorer vos procédés, monitorer vos pièces, prédire les opérations de maintenance, évaluer l’état des machines…

Aide au choix des systèmes de collecte et d’acquisition de données (smart data)
Collecte des données à partir de sources multiples : capteurs et caméras
Choix des indicateurs à surveiller (KPI)
Exploration de données (data mining)
Intégration des données dans des modèles prédictifs (machine learning) : aide à la décision, maintenance prédictive

Faisabilité et démonstrateurs

Valider la faisabilité de vos projets, du test de technologies au développement de démonstrateurs pré-industriels efficients.

Benchmark de procédés, définition des gammes opératoires
Réalisation de preuve de concept (POC), démonstrateurs
Essais des conditions opératoires du client sur robot ou cobot sériel
Conception et réalisation d’effecteurs et de préhenseurs pour démonstrateur

IHM et programmation robotique

Piloter vos robots et vos installations grâce à des logiciels conçus spécifiquement pour permettre une utilisation facilitée par vos opérateurs.

Développement de nouvelles interfaces homme-machine (IHM)
Algorithmes de mesure, traitement de la donnée
Architectures matérielles et logicielles
Programmation automate industriel et automate de sécurité
Logiciels métier pour cellules robotisées

L’appui des laboratoires de recherche

Pour mener à bien vos projets d’innovation, nos équipes bénéficient de l’appui et des moyens techniques des laboratoires de Nantes Université.

Robotique collaborative et procédés automatisés

Kévin SUBRIN

Enseignant Chercheur à l’Université de Nantes, membre de l’équipe ROMAS du laboratoire de recherche LS2N, Kévin SUBRIN est également responsable de parcours de master ITI (Interdisciplinarité en Technologies Innovantes) Fabrication Avancée et Robotique et responsable scientifique au sein de CAPACITÉS.

Les travaux de recherche de K. Subrin portent sur la robotique de production et la mise en œuvre des synergies Humain-Robot dans le cadre d’applications collaboratives. Plus particulièrement, K. SUBRIN s’intéresse aux manipulateurs « cobotiques » et aux robots parallèles à câbles (Cable Driven Parallel Robot) avec un élargissement sur des problématiques autour de l’Intelligence Artificielle appliquée à la robotique (Apprentissage par Renforcement).

Laboratoire des Sciences du Numérique de Nantes (LS2N)

Le laboratoire LS2N rassemble les forces de la recherche nantaise en cybernétique et informatique pour développer les sciences du numérique. Parmi ses thématiques : robotique, procédés, calcul, sciences de données et de la décision, sciences du logiciel, signaux et images…

Equipe de recherche : ROMAS

Les travaux de recherche de l’équipe Romas visent à développer les outils scientifiques nécessaires à la conception, la mise au point, l’exploitation de robots, de machines, de systèmes automatisés ou de moyens pour des applications industrielles ou de la vie courante.

Brevets et publications (2016-2020)

246 publications
16 brevets
77 revues

Notre parc de moyens d’essai et de mesure

Plus de 220 équipements dédiés à l’industrie

Notre équipe dispose d’un parc riche et variés de robots, d’outillages robots et de moyens de mesure. Pour autant, nous veillons à mettre en œuvre les moyens techniques les plus adaptés à vos projets, indépendamment des fournisseurs robotiques.

Robots, bras polyarticulés : KUKA, STAUBLI, DOOSAN, UNIVERSAL ROBOTS…
Effecteurs : broches et centres d’usinage, compliance, imprimantes 3D…
Caméra vision 3D, laser tracker, scanners
Machine de mesure tridimensionnelle (MMT)

Les défis relevés

Une solution de polissage robotisé haute performance

POLISSAGE AUTOMATISÉ POUR LA FABRICATION D’OUTILLAGES MÉTALLIQUES À GÉOMÉTRIES COMPLEXES

Menuiserie industrielle : CAPACITÉS automatise le parachèvement

Analyser des opérations manuelles et définir une stratégie d’automatisation

Usine 4.0 : simplifier le pilotage des robots industriels

Un logiciel de FAO adapté aux opérations de parachèvement

Usine 4.0 : un « MES » pour mieux piloter la production

Déploiement d’un MES : rédaction du cahier des charges fonctionnel et recommandations techniques

Comment automatiser les opérations manuelles complexes ?

L’approche multi-compétences du procédé dans son contexte réel

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Robotique autonome en environnement incertain

Les progrès de l’intelligence artificielle en matière de perception et de prise de décision font émerger des nouveaux usages dans la robotique, et notamment dans la robotique de service professionnelle.
Nos ingénieurs en robotique mobile ont l’expérience de domaines applicatifs très variés : robots agricoles, robots sous-marins, robots de construction, robots de surveillance… Ils conçoivent des machines autonomes boostées à l’intelligence artificielle (IA), capables de s’adapter aux environnements incertains et outdoor.

Nos prestations d’ingénierie et de R&D

Sollicités pour choisir, tester et mettre en œuvre les nouvelles technologies robotiques, nos ingénieurs interviennent pour lever vos verrous technologiques et vous accompagner sur un projet global de robotisation d’opérations complexes ou dangereuses.

Stratégie robotique – Conseil

Co-construire votre projet de robotique mobile avec rigueur et ingéniosité, en totale neutralité vis-à-vis des fournisseurs de solutions robotiques.

Gestion globale d’un projet de robotisation
Observations in situ des tâches et de l’environnement
Cahier des charges fonctionnel : solutions fiables & pragmatiques
Etude de faisabilité
Veille normative, analyse de risques
Conception et dimensionnement
Mise en œuvre d’outillages, de banc de test ou de machines automatisées
Formation robotique

Fractionnement de métabolites issus de biotechnologies

Exploiter les dernières technologies en termes de capteurs, vision par ordinateur, pour mieux percevoir les terrains sur lesquels évolue le robot

Choix des capteurs (caméras, lidar…)
Tests et mise en œuvre des capteurs sur démonstrateur
Analyse des données : compréhension de l’environnement
Représentation de l’état du robot dans son environnement.
Reconnaissance automatique d’objets, d’obstacles

Navigation autonome – Localisation

Déployer un système de pilotage robuste basé sur notre expérience de la localisation des robots mobiles en environnement outdoor ou incertain.

Localisation, guidage et contrôle-commande
Positionnement de robots mobiles dans l’espace : méthodes & traitement du signal
Architectures matérielles et logicielles
Mise en œuvre, programmation robotique et tests du robot mobile dans son environnement

Intelligence artificielle appliquée à la robotique

Intégrer des algorithmes et modèles de machine learning, deep learning permettant au robot de percevoir et d’analyser son environnement

Programmation de trajectoires

Développer des algorithmes de calcul de trajectoires pour réaliser avec fiabilité les opérations les plus complexes.

Génération automatique de trajectoires : développement d’algorithmes avec prise en compte de l’environnement
Corrections de trajectoires dynamiques, en temps réel
Détection et évitement d’obstacles
Choix, contrôle des actionneurs
Outils FAO : Rhinoceros, CATIA, etc.

Interaction homme-robot

Doter les robots de solutions logicielles adaptées pour améliorer l’usage et la maintenance d’engins autonomes par des utilisateurs non experts.

Développement d’IHM (Interfaces Homme-Machine) simplifiées pour le pilotage et contrôle du robot
Suivi de la mission en temps réel
Affichage de l’état du robot et alertes
Etude d’acceptation du système robotique
Programmation numérique sous ROS

L’appui des laboratoires de recherche

Pour mener à bien vos projets d’innovation, nos équipes bénéficient de l’appui et des moyens techniques des laboratoires de Nantes Université.

Robotique collaborative et procédés automatisés

Kévin SUBRIN

Maître de conférence à Nantes Université. Membre de l’équipe ROMAS du LS2N. Responsable scientifique au sein de CAPACITÉS.

Les travaux du chercheur Kévin Subrin portent sur la robotique de production et la mise en œuvre des synergies Humain-Robot dans le cadre d’applications collaboratives.

Intelligence artificielle et perception sensorielle

Patrick LE CALLET

Professeur à Nantes Université dans l’équipe IPI (Image Perception Interaction) du LS2N. Responsable scientifique au sein de CAPACITÉS.

Consulté comme expert IA à l’international, Patrick le Callet a été récemment honoré d’un Emmy Award pour un projet d’open innovation mené avec les GAFA sur l’optimisation de la perception visuelle. Ses travaux sur l’apprentissage par renforcement et le few shot learning vise à optimiser le traitement automatique d’image pour des applications médias & smartfarming.

Laboratoire des Sciences du Numérique de Nantes (LS2N)

Le laboratoire LS2N met en commun les forces de recherche dans le domaine du numérique de trois établissements d’enseignement supérieur (Nantes Université, Centrale Nantes, l’IMT Atlantique/campus de Nantes), du CNRS et de son partenaire Inria. Avec un effectif de 480 personnes, le LS2N est la plus grosse unité de recherche publique sur le site de Nantes et en région Pays de la Loire. Parmi ses thématiques : robotique, procédés, calcul, sciences de données et de la décision, sciences du logiciel, signaux et images…

Equipes de recherche : ROMAS & IPI

L’équipe IPI, pour Image-Perception-Interaction, travaille sur la représentation discrète de l’information, les modèles psycho-visuels, la qualité d’images associée à la qualité d’expérience, l’apprentissage machine et la reconnaissance de formes

Brevets et publications

En 2020, les chercheurs du LS2N ont déposé 7 brevets et publié près de 200 articles dans des revues nationales et internationales à comité de lecture.

Les défis relevés

Un système robotisé de détection de mines antipersonnel

Développer un Système robotisé de détection multi-capteurs

Computer vision : l’agroéquipementier CNH industrial fait appel à CAPACITÉS

Un outil embarqué de reconnaissance en temps réel d'images complexes et dynamiques

Robotique : adapter la génération de trajectoires pour automatiser des opérations difficiles

Bouygues TP innove dans le creusement de tunnel

Automatisation des opérations complexes

Anatis, robot agricole mobile et autonome

Un robot autonome connecté, facile à programmer, facile à piloter

Un tunnel de Bouygues TP équipé de robot de perçage

Un robot sur-mesure adapté à un environnement hors usine

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Purification par Chromatographie de Partage Centrifuge

La Chromatographie de Partage Centrifuge présente le double avantage de réduire drastiquement la consommation de solvant et la durée du processus de purification.

Pour optimiser les méthodes de purification à l’échelle industrielle, nous travaillons sur l’identification du solvant approprié et la caractérisation hydrodynamique de chaque phase stationnaire. A l’aide de modèles numériques, nous transposons le procédé à échelle industrielle et vérifions la validité des calculs projetés.

Nos prestations d’ingénierie et de R&D

Nos experts accompagnent les fabricants d’extraits, de fragrances, de biomolécules et de principes actifs dans l’optimisation des procédés de purification : développement et mise au point de procédés, enrichissement et purification de molécules.

Extraction et purification de molécules

Comparer des procédés d’extraction, purifier des substances naturelles ou de synthèse et développer des méthodes pour le fractionnement des molécules d’intérêt.

Extraction réactive
Distillation
Filtration membranaire
Chromatographie liquide haute pression (HPLC)
CCD (Counter Current Distribution)
Chromatographie flash

Fractionnement de métabolites issus de biotechnologies

Caractériser l’extrait à fractionner et sélectionner la méthode de séparation adéquate pour obtenir une concentration optimale de la substance purifiée.

Evaluation de la complexité et recherche des meilleurs principes de séparation
Capture de métabolites : utilisation de phases liquides pour la récupération de métabolites en sortie de bioréacteurs (photobioréacteurs, fermenteurs)
Concentration et purification : combinaison d’opérations d’enrichissement et de concentration dans le respect du cahier des charges et d’écoconception de procédés

Design, dimensionnement et caractérisation des colonnes de CPC

Optimiser la séparation à une échelle donnée, réaliser une transposition d’échelle ou déterminer les dimensions optimales d’une colonne de chromatographie de partage centrifuge pour une purification à l’échelle industrielle.

Validation de la faisabilité sur pilotes commerciaux ou prototypes
Sélection des solvants et du principe de séparation : tests en pilulier avec des molécules cibles, détermination des paramètres physico-chimiques du système de séparation.
Travail sur la substitution de solvants et l’utilisation de solvants verts
Hydrodynamique et transfert de matière : identification et levée des limitations, intensification du procédé et paramètres de dimensionnement
Définition des dimensions d’une colonne de chromatographie de partage centrifuge : optimisation de la productivité et recherche d’un optimum technico-économique

Maîtrise et optimisation du procédé de purification

Réduire le nombre d’étapes du procédé de purification de substances naturelles à haute valeur ajoutée (peptides, alcaloïdes).

Choix du système biphasique liquide-liquide : éluant et phase stationnaire
Aide au choix de solvants alternatifs (biosolvant, solvant vert) et écoconception
Choix du mode de séparation : partage, déplacement, échange d’ions, chélation
Optimisation des conditions opératoires

Préparation du changement d’échelle des colonnes de CPC

Transposer un procédé de purification par CPC à l’échelle industrielle et réduire d’un facteur quatre le volume de solvant utilisé.

Mise au point des méthodologies de transposition des colonnes de CPC : validation de l’hydrodynamique des phases à différentes échelles et validation des performances de séparation
Réalisation du cahier des charges pour la séparation et la définition technique de l’équipement
Choix de l’équipement et du fournisseur adéquat
Validation de la transposition d’échelle

L’appui des laboratoires de recherche

Pour mener à bien vos projets d’innovation, nos équipes bénéficient de l’appui et des moyens techniques des laboratoires de Nantes Université.

Purification de molécules à échelle industrielle

Luc MARCHAL

Les travaux de recherche de L. Marchal portent sur le développement d’outils, de méthodes, de nouvelles applications et le changement d’échelle en Chromatographie de Partage Centrifuge d’une part, et le fractionnement de la biomasse microalgale (lyse, extraction, purification de métabolites) d’autre part. L. Marchal est conseiller scientifique auprès de CAPACITÉS.

Brevets et publications

L. Marchal compte 40 publications dans des journaux internationaux et des ouvrages scientifiques. L. Marchal est co-inventeur de 6 brevets.

L.Marchal a également participé à la rédaction d’articles scientifiques publiés par des revues reconnues comme Techniques de l’Ingénieur (voir la publication)

Chimie des flux

Jean-Hugues RENAULT

J-H Renault dirige l’Institut de Chimie Moléculaire de Reims (UMR CNRS 7312). Ses recherches, à l’interface de la chimie des produits naturels et du génie des procédés, portent sur le développement, la modélisation, l’intensification et la mise à l’échelle des procédés de purification par chromatographie de partage centrifuge (CPC).

Laboratoire GEPEA

Le GEPEA associe recherche amont et recherche appliquée afin de développer le Génie des procédés dans les domaines de l’Environnement, de l’Énergie, de l’Agroalimentaire et de la Valorisation des Ressources Marines.

Equipe de recherche BAM (Bioprocédés Appliqués aux Microalgues)

Cette équipe s’intéresse à la valorisation des microalgues : maîtriser et optimiser la bioréaction photosynthétique ; développer, optimiser et contrôler les procédés de production et de bioraffinage des microalgues ; intégrer les opérations unitaires pour la mise en place d’une exploitation industrielle optimisée.

Publications scientifiques de référence :

Sébastien Chollet, Luc Marchal, Jérémy Meucci, Jean-Hugues Renault, Jack Legrand, Alain Foucault, Methodology for optimally sized centrifugal partition chromatography columns, Journal of Chromatography A, Volume 1388, 2015, Pages 174-183
Alexis Kotland, Sébastien Chollet, Jean-Marie Autret, Catherine Diard, Luc Marchal, Jean-Hugues Renault, Modeling pH-zone refining countercurrent chromatography: A dynamic approach, Journal of Chromatography A, Volume 1391, 2015, Pages 80-87.

Laboratoire partenaire ICMR

L’Institut de Chimie Moléculaire de Reims est une unité mixte de recherche associée au CNRS depuis sa création en 2008 et rattaché à l’Institut de Chimie. Le projet d’unité se structure autour de questionnements originaux en matière de réactivité chimique, de caractérisation structurale ou de développements de procédés intensifiés associant les aspects de relations structures/fonctions, ce en lien avec les secteurs de la Chimie de Végétal, de la Santé, des Matériaux et des Nanosciences.

Notre parc de moyens d’essai et de mesure

Plus de 150 équipements dédiés

Nous vous proposons des prestations à façon, mobilisant parfois plusieurs appareils, afin de répondre précisément à votre besoin.

Appareils CPC de laboratoire (couplés avec détecteurs UV-visible et DEDL)
Appareils d’extraction Liquide-liquide de laboratoire et pilotes
Bancs analytiques (HPLC, GC-FID, GC-MS, RMN, FTIR, HPTLC)
Maquette de visualisation d’hydrodynamique et d’écoulement (Visual CPC)
Outils numériques (CFD, simulateur de chromatogrammes en mode élution et déplacement) pour l’intensification, la simulation de séparations et la transposition d’échelle

Les défis relevés

La deeptech Mycea optimise ses extraits naturels pour le biocontrôle

Maîtriser le fractionnement d'extraits fongiques grâce à la CPC

Purification des molécules : de la preuve de concept à la montée en échelle de la CPC

Cosmo International Fragrances innove dans la purification de molécules

PURIFICATION D’EXTRAITS ET REMÉDIATION D’ALLERGÈNE PAR CPC

Purifier et extraire des molécules : réduire la consommation de solvant grâce à la chromatographie de partage centrifuge

Monter en échelle la purification par CPC

Industrialiser la purification par chromatographie de partage centrifuge

Transposition à l’échelle industrielle d’une opération de purification par Chromatographie de Partage Centrifuge

Purifier un actif destiné à la parfumerie

Comparaisons et transposition d’une méthode d’enrichissement par CPC

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Procédés industriels de culture de microalgues

Comment réussir la montée en échelle ?
Le design d’un procédé n’est jamais identique.
C’est l’application ciblée, les quantités de production attendues et les particularités des souches qui encadrent le nouveau procédé.

Pour relever les challenges liés à la montée en échelle d’un procédé de culture de microalgues nos ingénieurs bénéficient d’un accès privilégié à la plateforme R&D AlgoSolis. Une surface de production de 1500m² entièrement équipée de différentes technologies de culture afin de tester et valider des conditions d’industrialisation.

Nos prestations d’ingénierie et de R&D

Nos ingénieurs s’appuient sur les derniers travaux de recherche du laboratoire GEPEA pour réussir la montée en échelle des procédés de culture des microalgues.

Culture de microalgues

De l’échelle laboratoire au pilote préindustriel. Vous souhaitez intensifier ou développer un procédé de culture de microalgues en condition solaire ? Nous vous guidons vers l’adoption de technologies adaptées aux contraintes de culture de vos souches.

Étude laboratoire en photobioréacteurs (PBR) toriques (1L) en conditions contrôlées
Production en PBR clos de 200L en conditions contrôlés (PBR plan ou PBR tubulaire horizontal)
Production en condition solaire sur technologie RaceWay sous serre ou en extérieur (20L, 1m3, 4m3 ou 10m3)
Etude sur système de culture intensifiée en condition solaire (PBR en couche mince de 30L)
Production à façon de 100g à 5kg de biomasse pour vos besoins spécifiques de R&D
Accompagnement à la montée en échelle et à l’intégration d’unités industrielles

Optimisation de technologies de culture de microalgues

Conseil scientifique et technique en ingénierie de photobioréacteurs et génie de procédés (géométrie, accès à la lumière, matériaux, capteurs…) et comparaison de technologies de culture existantes pour les performances de culture.

PBR plan
PBR tubulaire
Raceways clos
Biofaçades
PBR en couche mince
Tests de technologies en environnement simulé, lumière solaire et artificielle

Étude de conditions spécifiques de culture de microalgues

Mise au point de procédés de culture capables d’intégrer des contraintes spécifiques : quantité de lumière, qualité de l’eau, qualité/quantité de nutriments, contaminations biologiques, température/pH/conditions météorologiques spécifiques, etc.

Test de faisabilité technique de culture sur effluent liquide et/ou gaz spécifiques
Mise en culture de souches complexes : benthiques, flagellées, bactéries photosynthétiques, coccolites, mixotrophes…
Suivi des paramètres de culture et ajustement en temps réel
Analyse et reproductibilité des conditions de culture à petite et grande échelle : nature de souches, mode de culture, géométrie des photobioréacteurs, quantités des macronutriments, intensité de la lumière
Modélisation du procédé de culture (prédiction du comportant de la culture en fonction de paramètres fluctuants)

Monitoring et automatisation du suivi de culture de microalgues

Suivi des paramètres de culture en temps réel et traçabilité des lots de production à l’échelle préindustrielle.

Développement de capteurs sur mesure
Monitoring et exploitation des données de culture (paramètres physico-chimiques, oxygène dissous, conditions météorologiques…)
Bilan matière sur les phase biotique et abiotique au cours des cultures
Mise au point de matrices de pilotage basées sur des modèles mathématiques et biologiques développés au laboratoire

L’appui des laboratoires de recherche

Pour mener à bien vos projets d’innovation, nos équipes bénéficient de l’appui et des moyens techniques des laboratoires de Nantes Université.

Génie des procédés et bioprocédés

Jérémy PRUVOST

Directeur honoraire du laboratoire GEPEA et Professeur à Nantes Université, Jérémy PRUVOST est directeur de la plateforme ALGOSOLIS depuis 2015 et du laboratoire GEPEA UMR-CNRS 6144 depuis 2018.

Les travaux de recherche de J. PRUVOST portent sur le génie des procédés & bioprocédés, les biotechnologies marines, les techniques séparatives appliquées à l’extraction de biomasse microalgale.

Brevets et publications

Auteur de plus de 90 articles dans des revues internationales à comité de lecture, 11 publications dans un ouvrage de synthèse, une centaine de communications dans des colloques, plus de 35 directions ou codirections de thèse et 10 brevets (dont 9 extensions internationales)

Laboratoire GEPEA Génie des Procédés, Environnement, Agroalimentaire (GEPEA).

Le laboratoire GEPEA associe recherche amont et recherche appliquée afin de développer le génie des procédés dans les domaines de l’Environnement, de l’Énergie, de l’Agroalimentaire et de la Valorisation des Ressources Marine.

Equipe de recherche : BAM

Les activités de recherche de l’équipe BAM se spécialisent dans les bioprocédés appliqués aux microalgues.

Publications scientifiques de référence :

Solar cultivation of microalgae in a desert environment for the development of techno-functional feed ingredients for aquaculture in Qatar R Rasheed, M Thaher, N Younes, T Bounnit, K Schipper, GK Nasrallah, Science of The Total Environment 835, 155538

A dynamic model for temperature prediction in a façade-integrated photobioreactor E Todisco, J Louveau, C Thobie, E Dechandol, L Hervé, S Durécu, Chemical Engineering Research and Design 181, 371-383

Notre parc de moyens d’essais et de mesure

Plus de 220 équipements dédiés à l’industrie

Le GEPEA et la plateforme R&D AlgoSolis disposent d’un parc riche et varié de machines. A chaque projet, nous veillons à mettre en œuvre les moyens techniques les plus adaptés, jusqu’à concevoir des bancs d’essais spécifiques.

Photobioréacteur clos d’étude type airlift plan
Photobioréacteur clos d’étude type torique
Photobioréacteur clos / pilote de type airlift
Photobioreacteur intensifié solaire couche mince type cascade
Photobioréacteur solaire airlift plan incliné
Fermenteurs

Les défis relevés

Un nouveau thermoplastique biosourcé issu de la spiruline

Production à échelle démonstrative d’une biomasse carencée en conditions solaires

Un plastique biosourcé à base de microalgues

Criblage de souches et développement de procédés de FABRICATION DE BIOPLASTIQUE

Modéliser un procédé de culture de microalgues

Caractérisation et modélisation numérique de bioprocédé

Des microalgues pour valoriser chaleur résiduelle et CO2 industriels

Mise au point d’un procédé de valorisation des effluents gazeux par la culture de microalgues

Microalgues : comment valoriser le CO2 des sites industriels

Produire du biodiesel en Guyane, à partir de microalgues endémiques

Criblage et optimisation du métabolisme de souches

Produire à échelle industrielle une microalgue anti-cholesterol

Design et scale-up des procédés de culture microalgale

Des microalgues pour dépolluer les effluents

Combiner épuration des eaux et production de biomasse

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SHM – Monitoring Santé des structures

Le structural health monitoring (SHM), ou contrôle de santé des structures, permet de comprendre, anticiper et prédire le comportement de pièces soumises à de forts chargements mécaniques (ponts, ouvrages d’arts, prototypes…).

Nos équipes répondent aux besoins en SHM des industries aéronautiques, navales, mécaniques ou de l’agriculture. Elles imaginent des stratégies d’instrumentations innovantes et développent des capteurs sur-mesure à la fois robustes et économiques. Toutes nos instrumentations sur site peuvent être couplées à des essais mécaniques en laboratoire.

Nos prestations d’ingénierie et de R&D

Nos équipes R&D réalisent des prestations de mesure, instrumentation et de monitoring temps réel spécifiques à vos besoins. Des mesures extensométriques à la maintenance prédictive boostée à l’intelligence artificielle, notre service est complet.

Stratégies de mesures innovantes

Vous proposer des stratégies de monitoring innovantes, robustes et économiques, en adaptant au besoin des technologies déjà existantes.

Benchmark et états de l’art
Choix des capteurs, avec ou sans fils
Stratégies d’instrumentation et de monitoring sur-mesure
Création de capteurs spécifiques à vos besoins
Choix stratégique d’analyse des résultats, avec ou sans intelligence artificielle

Extensométrie, mesures de contrainte

Exploiter différents capteurs : jauges extensométriques, fibre optique, corrélation d’image …pour mesurer toutes les grandeurs physiques.

Déformation, avec ou sans fil : jauges de déformation, …
Déplacement sans contact
Capteurs de force
Pression
Couple : capteurs de couple, mesure des frottements…
Charge et poids : capteurs de pesage,…
Température

Instrumentation sur site et mesures embarquées

Analyser le comportement sous chargement mécanique de vos structures et contrôler avec ingéniosité leur état de santé.

Installation de jauges de contrainte et autres capteurs extensométriques sur différents substrats (métal, composite, etc.)
Mesures par fibre optique
Mesures avec corrélation d’images
Monitoring temps réel : systèmes d’acquisition
Diagnostic des structures, contrôle dynamique non destructif
Réalisation de campagnes de mesure

Conception de capteurs sur-mesure

Mener des stratégies d’instrumentation innovantes grâce à un choix de capteurs judicieux et au développement de capteurs à façon.

Développement de capteurs économiques : capteurs de force, capteurs de déplacement, de déformation, de pression…
Adaptation de capteurs commerciaux, contournement d’usages
Nouveaux capteurs associant fibre optique, jauges extensométriques, colle…
Fabrication de corps d’épreuves spécifiques
Collage de jauges sur pièces mécaniques
Intégration de capteurs à vos matériaux et pièces

Surveillance par capteurs à fibre optique

Exploiter des nouvelles technologies telles que la fibre optique, plus précises et économiques, pour le contrôle non destructif de vos structures.

Intégration de capteurs optiques à vos matériaux et pièces
Suivi de comportement en cours d’usage : contrainte, température, accélération, prise d’humidité, CME…
Acquisition de données (DAQ) : interrogateur fibre optique, BraggMETER …
Analyse et interprétation de données

Maintenance prédictive et intelligence artificielle

Analyser automatiquement les données captées afin d’anticiper les opérations de maintenance ou prédire les comportements aberrants d’un système.

Définition des paramètres critiques
Pre-processing des données, analyse qualitative et quantitative des données
Machine learning, modélisation statistique, modélisation probabiliste
Data visualisation
Suivi et alertes en temps réel
Logiciel embarqué et développement applicatif web et mobile

L’appui des laboratoires de recherche

Pour mener à bien vos projets d’innovation, nos équipes bénéficient de l’appui et des moyens techniques des laboratoires de Nantes Université.

Mécanique des composites

Pascal Casari

Professeur à l’Université de Nantes, membre de l’équipe du laboratoire GeM. Responsable scientifique au sein de CAPACITÉS.

Pascal Casari mène ses travaux de recherche sur la mise en œuvre des matériaux composites et particulièrement sur la caractérisation des contraintes internes de fabrication. Sa spécialité : concevoir des essais couplés et des stratégies d’instrumentation malignes pour apporter des réponses sur la résistance mécanique des structures. Féru de voile, il aime travailler sur les composites en interaction avec le milieu marin.

IA – Réseaux bayésiens – Process mining

Philippe LERAY

Professeur à l’Université de Nantes, dans l’équipe DUKE (Data User Knowledge) du LS2N. Responsable scientifique au sein de CAPACITÉS.

Spécialiste des modèles graphiques probabilistes depuis + de 20 ans, Philippe Leray est reconnu à l’international pour ses travaux sur les réseaux bayésiens. Au sein de l’équipe DUKE dont il est le responsable, il modélise des systèmes complexes à partir de données et d’expertise métier. Ses travaux sont remarqués dans le cadre de l’IA éthique et responsable car ils contribuent au déploiement d’une IA de confiance.

Institut de Recherche en Génie Civil et Mécanique (GeM)

Le laboratoire GeM réunit l’ensemble des compétences de la métropole Nantes Saint-Nazaire dans le domaine du génie civil, de la mécanique des matériaux et des procédés, de la modélisation et de la simulation en mécanique des structures.

Une partie de son équipe est experte dans l’étude de la durabilité des matériaux composites à matrice organique, notamment lorsque ceux-ci se trouvent en interaction avec les conditions environnementales. Elle se démarque par l’utilisation intensive d’approches multi-échelles.

Publication scientifique de référence

Mael Péron, Frédéric Jacquemin, Pascal Casari, Gilles Orange, Jérôme Bikard, Jean-Luc Bailleul, Nicolas Boyard,
Measurement and prediction of residual strains and stresses during the cooling of a glass fibre reinforced PA66 matrix composite, Composites Part A: Applied Science and Manufacturing

Laboratoire des Sciences du Numérique de Nantes (LS2N)
Le laboratoire LS2N rassemble les forces de la recherche nantaise en cybernétique et informatique pour développer les sciences du numérique. Parmi ses thématiques : robotique, procédés, calcul, sciences de données et de la décision, sciences du logiciel, signaux et images

Equipe de recherche : DUKE

L’équipe de recherche DUKE, pour Data User Knowledge, propose des techniques d’interrogation, de fouille de données et d’apprentissage automatique qui prennent en compte les données de type relationnel, spatial, graphique, temporel, flux, etc. ainsi que les connaissances d’experts ou les interactions de l’utilisateur à travers des supports visuels adaptés.

Notre parc de moyens d’essais et de mesure

Plus de 220 équipements dédiés à l’industrie

Notre équipe dispose d’un parc riche et varié de machines. A chaque projet, nous veillons à mettre en œuvre les moyens techniques les plus adaptés, jusqu’à concevoir des montages d’essais spécifiques pour vos pièces et prototypes de grande envergure.

Presses
Machines de traction
Interrogateurs à fibres optiques
Systèmes de corrélation d’images
Colorimètre – Brillancemètre
Enceinte UV
DMA

Les défis relevés

Smart agriculture : développement de capteurs d’effort innovants

Machines agricoles : conception et mise au point de capteurs de force de traction

Des solutions innovantes de contrôle non destructif

Contrôler l’état de santé d’une structure composite à l’aide de la fibre optique

Mieux surveiller les ouvrages en remblais

Un érodimètre triaxial aux propriétés inédites développé pour les besoins de la campagne de mesures

Les experts CAPACITÉS instrumentent des pales d’hélicoptère

La fibre optique comme outil de mesure

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Essais mécaniques sur matériaux composites

Appréciés pour leur capacité à alléger les structures, les matériaux composites sont plébiscités par l’aéronautique, le naval, le nautisme, etc. Utilisés dans la fabrication de pièces stratégiques, ils doivent faire la preuve de leur résistance aux sollicitations mécaniques intenses.

Nous savons l’importance de sécuriser le comportement mécanique de vos matériaux et assemblages innovants. Spécialistes des essais mécaniques multipropriétés (mécanique, thermique, hydrique…), nous réalisons des montages d’essais robustes, économiques et sur-mesure.

Nos prestations d’ingénierie et de R&D

Nos ingénieurs R&D ont à cœur d’apporter leur rigueur scientifique dans la réalisation de vos essais normés ou complexes.
Leur objectif : valider la résistance de vos pièces composites et prototypes, même en conditions extrêmes Des spécifications d’essai à l’interprétation des résultats, notre service est complet.

Essais de résistance statiques

Confier à un laboratoire de proximité vos essais statiques normés ou développés à façon.

Essais de fatigue

Caractériser vos matériaux composites en fatigue. Déterminer les limites de rupture et tolérances aux dommages de vos pièces.

Essais contrôlés en force et/ou en déplacement
Résistance en fatigue : traction-compression, flexion, essai de dureté et essai de choc
Mesure et suivi des déformations (fibre optique, corrélation d’images ou jauges de contraintes)
Mesure des contraintes internes (DRX, fibre optique)
Résistance à la rupture et limite d’endurance – Impact des défauts sur la tenue en fatigue
Analyse du faciès de rupture (MEB ou microscope numérique)

Essais complexes en environnement agressif

Déterminer la résistance des matériaux composites exposés à un environnement agressif : en immersion, sous chaleur ou humidité intense, exposition UV, etc.

Banc d’essai sur-mesure

Concevoir des bancs d’essais spécifiques adaptés à vos structures composites, d’un échantillon de quelques centimètres à une pièce de plusieurs mètres.

Essais de vieillissement

Vous doter de données de vieillissement accéléré fiables afin de valider les modèles capables de prédire le comportement de vos composites.

Vieillissement thermique ou hygrothermique
Vieillissement UV : en atmosphère sèche ou humidité contrôlée
Cyclage thermique, UVA ou UVB
Mesure des CME (Coefficient of Moisture Expansion)
Vieillissement au brouillard salin

Fatigue et fabrication additive

Déterminer la durabilité et la fiabilité de vos pièces réalisées par fabrication additive grâce à des caractérisations statiques et dynamiques adaptées.

Analyses mécaniques dynamiques (DMA) et essais de fatigue
Mesures de rugosité
Essais de traction, essais de flexion et loi comportementale du matériau : limite élastique, limite à la rupture, allongement
Photo-vieillissement (QUV)
Contrôle qualité (Microscopie, colorimétrie et brillance)
Vieillissement hygro-thermique

Fatigue des composites biosourcés

Développer de nouveaux essais mécaniques, plus rapides, performants et économiques dédiés aux composites bio-sourcés, à base de fibre de lin notamment.

Fatigue des assemblages de composites

Identifier la tenue en fatigue des assemblages soudés, collés, vissés ou multimatériaux, pour mieux limiter les contraintes résiduelles.

Analyse morphologique d’une rupture par fatigue
Essais de rupture et limite d’endurance
Résistance à l’arrachement
Prise en compte des concentrations de contraintes, contraintes résiduelles…
Prise en compte de l’état de surface
Parachèvement pour améliorer la tenue en fatigue, par traitement thermique

L’appui des laboratoires de recherche

Pour mener à bien vos projets d’innovation, nos équipes bénéficient de l’appui et des moyens techniques des laboratoires de Nantes Université.

Mécanique des composites

Pascal Casari

Professeur à Nantes Université, membre de l’équipe du laboratoire GeM. Responsable scientifique au sein de CAPACITÉS.

Pascal Casari mène ses travaux de recherche sur la mise en œuvre des matériaux composites et particulièrement sur la caractérisation des contraintes internes de fabrication. Sa spécialité : concevoir des essais couplés et des stratégies d’instrumentation à façon pour apporter des réponses sur la résistance mécanique des structures. Féru de voile, il aime travailler sur les composites en interaction avec le milieu marin.

Publications, brevets et distinctions
Plus de 60 articles publiés en revues internationales, 5 brevets déposés, plus de 100 communications en congrès nationaux et internationaux. Prix de la Haute Technologie de la Fédération des Industries Nautiques en 2013 pour sa participation à l’America’s Cup avec l’équipe Néo-Zélandaise. Coach de l’équipe Pont Composites de l’IUT de Saint-Nazaire au concours du SAMPE France (4 fois vainqueur).

Institut de Recherche en Génie Civil et Mécanique (GeM)

Publication scientifique de référence

Mael Péron, Frédéric Jacquemin, Pascal Casari, Gilles Orange, Jérôme Bikard, Jean-Luc Bailleul, Nicolas Boyard,
Measurement and prediction of residual strains and stresses during the cooling of a glass fibre reinforced PA66 matrix composite, Composites Part A: Applied Science and Manufacturing

Notre parc de machines d’essais et de mesure

Plus de 220 équipements dédiés à l’industrie

Presses
Machines de traction
Interrogateurs à fibres optiques
Systèmes de corrélation d’images
Colorimètre – Brillancemètre
Enceinte UV
DMA

Les défis relevés

Solid Sail : CAPACITÉS teste la résistance de la voile du futur

Essais mécaniques complexes sur structures en composites

Prédire la fatigue des assemblages métalliques

Essais de fatigue spécifiques sur assemblages métalliques

Accompagner le développement d’un nouveau composite pour l’aéronautique

Une stratégie et des moyens d’essai sur-mesure

Tester les composites pour l’industrie aérospatiale

Du banc d’essai aux analyses de mesures CME

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Polymères et composites

Nos équipes soutiennent votre R&D pour obtenir des polymères et composites plus légers, résistants, de meilleure qualité, éco-conçus… Pour cela, nous associons nos expertises en thermique, mécanique et matériaux et développons des bancs tests à façon.

En laboratoire ou sur site, nos analyses et essais apportent une compréhension fine de vos matériaux : polymères thermodurcissables et thermoplastiques, semi-cristallin, composites fibre de verre et fibre carbone.

Nos prestations d’ingénierie et de R&D

Augmenter les performances de vos polymères et composites et optimiser leurs procédés de mise en forme sont nos objectifs. C’est pourquoi nos caractérisations, normées ou complexes, sont toujours accompagnées d’une analyse scientifique poussée, gage de sécurité pour vos décisions futures : choix de matériaux alternatifs, biosourcés, modification des paramètres procédés…

Caractérisation avancée des polymères et composites

Comprendre finement la structure et les propriétés des polymères, thermoplastiques et composites pour optimiser vos produits finis ou expliquer leurs défaillances.

Analyse structurale : microscopie, taux de polymérisation, cristallinité, orientation moléculaire des chaînes polymères
Analyses chimiques : nature et proportion des composants ((EDX, DRX, DSC, ATG…), surfaces (XPS, FTIR…)
Analyses thermiques : changement de phase, dégradation, oxydation, dilatation, pyrolyse
Analyses mécaniques : dureté, densité, fatigue, vieillissement
Expertises : analyse de défauts, vieillissement, rétro-ingénierie, CND

Analyse thermique : matériaux et procédés

Analyser les propriétés thermiques de vos matériaux solides et liquides, dans les conditions les plus proches du procédé, en laboratoire ou sur site.

Volume et dilatation thermique : mesures PVT pour polymères thermodurcissables et thermoplastiques, retrait chimique, évolution des propriétés thermomécaniques d’une résine
Modèles cinétiques : identification de paramètres, polymérisation, cristallisation, vulcanisation, réactions cinétiques de colles
Conductivité, effusivité, diffusivité : résistance thermique, conductivité thermique d’un matériau composite anisotrope
Rhéologie : viscosité de systèmes réactifs, rhéogramme, mesures sur fluides complexes

Instrumentation thermique et modélisation multiphysique des procédés

Optimiser le paramétrage et les performances de vos machines grâce la modélisation numérique de vos procédés industriels.

Instrumentation : cartographie thermique, écarts de température dans le produit, bancs expérimentaux & capteurs sur-mesure
Simulation et modélisation : prédiction de la température produit/machines, modèles numériques thermocinétiques
Optimisation de cuisson : cycles optimaux de température, optimisation topologique, optimisation des paramètres de procédé (diminuer la température, le temps de cycle, l’énergie consommée, etc.)

Durabilité et vieillissement des matériaux composites

Etudier la résistance de vos structures composites monolithiques et sandwich en conditions de service : température, humidité, fatigue, fluage…

Essais et instrumentation sur-mesure : fibre optique, jauges de contrainte, capteurs de force, de déplacement, corrélation d’images
Fatigue des structures composites : essais en traction, flexion, compression, analyse du faciès de rupture, limite d’endurance
Vieillissement des composites : essais en conditions extrêmes et milieu marin, vieillissement thermique, UV, hygrothermique

Réemploi, recyclage des polymères et composites

Accompagner votre transition écologique en identifiant les processus de tri, recyclage et réemploi des polymères et composites adaptés à vos usages.

Écoconception : impact de l’incorporation de matériaux recyclés sur les caractéristiques produit
Tri et séparation : benchmark, séparation des assemblages multi-matériaux, tests de faisabilité
Propriétés physico-chimiques et thermique des fibres et matériaux recyclés pour leur réemploi dans des procédés classiques
Benchmark et essais : recherche de matières recyclées ou recyclables substituables à vos matériaux
Voies de valorisation : étude de réemploi des fibres carbone pour l’énergie, le BTP et génie civil, l’industrie

Caractérisation avancée pour la fabrication additive

Fiabiliser le procédé d’impression 3D : comprendre les phénomènes aux interfaces, améliorer l’adhésion, diminuer les contraintes résiduelles du produit fini.

Caractérisation physico-chimique : composition chimique, microstructurale, porosité, dureté, adhérence, structures cristallines aux interfaces
Caractérisation thermique : masse volumique, chaleur spécifique, conductivité thermique, rhéologie des polymères
Procédés d’impression : bancs expérimentaux à façon, métrologie, homogénéité thermique, optimisation de l’adhésion des cordons polymères hautes températures
Simulation et modélisation : procédés FFF et AFP, prédiction de l’adhésion
Durabilité et vieillissement : essais hygro-thermo-mécaniques, vieillissement UV, ATG, caractérisation mécanique

Les défis relevés

Recycler des bottes usagées : comment éliminer les odeurs persistantes ?

Éliminer les polluants olfactifs de broyats de PVC grâce au traitement thermique

Caractérisation avancée et CND des matériaux composites

Caractériser les matériaux et transférer sur site une méthode de contrôle non-destructif

Modéliser les transferts thermiques des procédés d’injection

Mesure de la conductivité thermique composite injecté durant sa mise en forme

Accompagner le développement d’un nouveau composite pour l’aéronautique

Une stratégie et des moyens d’essai sur-mesure

Tester les composites pour l’industrie aérospatiale

Du banc d’essai aux analyses de mesures CME

Enquête sur un matériau d’origine inconnue

Améliorer la recyclabilité d’un produit en caractérisant les matériaux qui le composent

L’économie circulaire au service de la valorisation des déchets plastiques

La complémentarité entre expertise de l’économie circulaire et ingénierie des matériaux

L’ingénierie CAPACITÉS

Au cœur des laboratoires de recherche

Nos experts des matériaux polymères et composites effectuent leurs travaux d’ingénierie directement dans les laboratoires de recherche de Nantes Université et plus particulièrement au sein de l’IMN, du LTeN et du GeM.
Au quotidien, ils associent moyens techniques et découvertes scientifiques pour relever vos défis de R&D.

Partenariats

CAPACITÉS est adhérent des réseaux S2E2 et EMC2

Nos moyens techniques

Nous exploitons plus de 220 équipements des laboratoires de Nantes Université. Découvrez nos moyens techniques de caractérisation.

Ils relèvent vos petits et grands défis

Matériaux pour l’énergie – Surfaces/interfaces

Thierry BROUSSE

Responsable scientifique

Professeur à Nantes Université, dans l’équipe ST2E (Stockage et Transformation Électrochimiques de l’Énergie) du laboratoire IMN.

Spécialités : matériaux et dispositifs pour le stockage de l’énergie, traitements de surfaces/revêtements innovants, synthèse et caractérisation des matériaux.

Thermique des polymères et composites

Vincent SOBOTKA

Responsable scientifique

Professeur à Nantes Université, membre de l’équipe « Transferts thermiques dans les matériaux et aux interfaces » du LTeN.

Mécanique des composites

Pascal CASARI

Responsable scientifique

Professeur à Nantes Université , membre de l’équipe du laboratoire GeM.

Spécialités : mise en œuvre des matériaux composites, caractérisation des contraintes internes de fabrication, essais couplés mécanique-thermique-humidité, instrumentation par fibres optiques, développement de capteurs de force, assemblages collés, impression 3D FDM.

Stockage électrochimique d’énergie

David BROWN

Ingénieur R&D Responsable d’équipe

Spécialités : caractérisation tous matériaux, traitements et fonctionnalisations de surfaces, procédés de préparation et d’activation de surface avant collage ou application de revêtements, systèmes de stockage électrochimique de l’énergie (supercondensateurs, batteries, piles thermiques…).

Collabore avec les chercheurs de l’Institut des Matériaux Jean Rouxel de Nantes (IMN).

Chimie des surfaces

Cédric MARTIN

Ingénieur R&D

Docteur en chimie appliquée

Spécialités : traitements et fonctionnalisations de surfaces innovants, revêtements fonctionnels, procédés de préparation et d’activation de surface avant collage ou application de revêtements, caractérisation de surface (énergies de surface, XPS), caractérisation des assemblages (propriétés nanomécaniques par AFM).

Collabore avec les chercheurs de l’Institut des Matériaux Jean Rouxel de Nantes (IMN).

Matériaux

Stéphane COIC

Ingénieur R&D

Spécialités : caractérisation tous matériaux, expertise des matériaux polymères, composites et métalliques. Développements autour du recyclage et de l’économie circulaire.

Collabore avec les chercheurs de l’Institut des Matériaux Jean Rouxel de Nantes (IMN).

Thermique

Violaine LE LOUET

Ingénieure R&D Responsable d’équipe

Docteure en Énergétique et Génie des procédés, spécialité Thermique

Collabore plus particulièrement avec l’équipe « Transferts thermiques dans les matériaux et aux interfaces » du laboratoire LTeN.

Thermique

Julien AVENET

Ingénieur R&D

Docteur en Énergétique et Génie des procédés, spécialité Thermique

Collabore plus particulièrement avec l’équipe TTMI du laboratoire LTeN.

Thermique

Ilona ROYER

Ingénieure R&D

Ingénieure en sciences des matériaux spécialité polymères et composites

Collabore plus particulièrement avec l’équipe TTMI du laboratoire LTeN.

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Chimie des surfaces et interfaces

Nous vous accompagnons de la fiabilisation des procédés de préparation et de fonctionnalisation de surfaces jusqu’au contrôle des assemblages soudés, collés ou revêtus.

Nos ingénieurs bénéficient du soutien des chercheurs de l’Institut des Matériaux Jean Rouxel pour répondre à vos enjeux : conférer des propriétés particulières à vos matériaux composites, métaux ou polymères ; améliorer leurs propriétés d’adhésion ; ou tout autre problématique liée aux surfaces, interfaces et assemblages.

Nos prestations d’ingénierie et de R&D

Notre offre complète, de l’état de l’art jusqu’au développement de procédés et traitements de surfaces spécifiques, vous apporte des réponses sur-mesure à vos problématiques de surfaces, assemblages et revêtements.

Préparation de surfaces et traitements éco-efficients

Vous guider vers l’adoption de procédés de préparation de surfaces, de revêtements et de traitements de surfaces écologiques et efficients.

Qualification de procédés secs de dégraissage-décapage, sans solvants ni rebus, conformes à REACH
Essais de procédés de préparation de surfaces innovants : laser, plasma atmosphérique, traitements chimiques propres…
Mesure de performance des dépôts couches minces par voie sèche : PVD, CDV, PECVD
Définition des critères d’états de surfaces des matériaux à décaper, revêtir, assembler…
Corrélation des paramètres de préparation de surfaces avec les performances d’adhésion
Validation du procédé à l’échelle industrielle ; automatisation du procédé

Fonctionnalisation de surfaces par greffage chimique

Développer à façon des fonctionnalisations de surface plus performantes : anti-corrosion, anti-adhésion, accroche adhésif/peinture, électroactivité…

Développement de la fonction recherchée par greffage moléculaire sélectif
Adaptation moléculaire du traitement breveté ITIS® comme agent de démoulage ou primaire d’accrochage
Essais et qualification de procédés sol-gel : dépôt de couches minces pour des applications anti-corrosion, anti-usure, isolantes, (supra)-conductrice…
Fonctionnalisation sur substrats organiques, inorganiques ou composites, isolants, conducteurs, poreux, non-poreux

Caractérisation des matériaux revêtus

Vous apporter notre rigueur scientifique pour comprendre les phénomènes physico-chimiques en jeu dans vos matériaux revêtus.

Analyses multi-échelles de pollutions de surface : tensiomètre, XPS, ToF-SIM, WDS
Essais d’adhérence : peigne de quadrillage, croix Saint-André, plots collés
Evaluation des énergies de surface, à température ambiante ou contrôlée
Mesures des épaisseurs : testeur PosiTest DFT, fluorescence X, coupe micrographique
Identification des phénomènes de corrosion : MEB couplé EDX

Caractérisation des assemblages collés

Vous souhaitez considérer le collage comme alternative au soudage, rivetage, vissage ? Nous vous guidons vers l’adoption de technologies adaptées à vos contraintes industrielles.

Evaluation des performances d’adhésion : essais d’adhérence et propriétés nanométriques aux interfaces
Propriétés nanomécaniques aux interfaces par microscope à force atomique (AFM)
Compositions chimiques : FTIR, Raman, ATG-SM, EDX
Essais mécaniques (pelage à 90°, cisaillement, traction)

Caractérisations avancées des assemblages soudés

Contrôler la durabilité de vos assemblages métalliques soudés grâce à une compréhension fine du procédé, du matériau métallique et des interactions aux interfaces.

Expertise métallurgie du soudage (arc, laser, frixion, FSW…). Comprendre la relation entre les procédés de soudage, la microstructure du matériau et les propriétés d’emploi.
Cartographie et filiation de dureté /micro-dureté autour du cordon de soudure
Fatigue et fluage sous température contrôlée. Essais de traction haute température (1200°C)
Compositions chimiques et structurales : EDX, WDS, EBSD, DRX, fluorescence X…
Observations métallographiques par microscopies optique et électroniques (MEB/MET)

Analyse de défaillance

Défaillance en service ? Défauts de conception ? Nous en déterminons l’origine et identifions des voies d’amélioration concernant le choix de vos matériaux et procédés

Vérification de la conformité : compositions, épaisseurs, micro-structures
Détermination de l’origine du défaut : délaminage, cloques, fissures, pollutions, porosités
Formulation d’hypothèses permettant d’expliquer les défaillances
Préconisations : matériaux à remplacer et modifications de procédés

Notre parc de moyens d’essais et de mesure

Plus de 220 équipements dédiés à l’industrie

Notre équipe dispose d’un parc riche et variés de moyens de caractérisation, d’essais et de mesures. A chaque projet, nous veillons à mettre en œuvre les moyens techniques les plus adaptés à vos besoins.

Microscope à force atomique (AFM)
Microscopes optiques et électroniques : MEB, MET, FIB
Analyse de composition chimique : EDX, DWS
Analyse de structure : DRX
Analyse de surface : tensiomètre à goutte posée
Analyse d’extrême surface : XPS, TOF-SIMs

Les défis relevés

Laser : un procédé propre de préparation de surfaces

Tester l’efficacité des procédés alternatifs de préparation des surfaces

Analyser et améliorer la préparation des surfaces

Caractériser l'état de surface et son impact sur la tenue d'un revêtement

Une problématique de fabrication résolue par la caractérisation avancée

Améliorer un procédé industriel en combinant à façon plusieurs expertises

Une surface anti-collante remarquable

Développement d’un traitement de surface aux propriétés anti-collantes remarquables

Réduire l’impact environnemental d’un procédé industriel

Nouveau procédé de dégraissage conforme à la réglementation REACH

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Mécanique des sols érosion des digues et remblais

L’érosion est une cause majeure des instabilités subies par les ouvrages hydrauliques en terre tels que les digues, barrages et remblais. Nous aidons les gestionnaires et maîtres d’ouvrages à prévenir les risques naturels de rupture ou de glissement et à limiter leurs actions de maintenance.

Experts de la mécanique des sols, nous menons des essais d’érosion au moyen d’un parc machines développé spécifiquement pour mesurer la résistance des sols et le comportement mécanique des ouvrages en remblais.

Nos prestations d’ingénierie et de R&D

Nos ingénieurs s’appuient sur les derniers travaux de recherche pour prévenir les problématiques d’érosion des ouvrages tels que les digues et remblais. En collaboration avec le laboratoire GeM, ils travaillent avec des maîtres d’ouvrage, leaders nationaux et internationaux.

Essais d’érosion en laboratoire

Caractériser la sensibilité à l’érosion interne des carottes de sol remanié ou non remanié, de petite et grande dimension, pour les gestionnaires d’ouvrage.

Prévention d’érosion des ouvrages

Réduire la fréquence et le coût de maintenance des ouvrages en sol naturel grâce à des modèles numériques capables de prédire l’érosion.

Essais de comportement mécanique

Evaluer la tenue mécanique des sols issus de digues et barrages en place, en vue de déclencher les opérations de maintenance nécessaires.

Essais de caractérisation physique

Améliorer la compréhension de l’érosion des sols au travers d’essais de caractérisation géotechnique complémentaires.

Teneur en eau
Densité
Valeur au Bleu de méthylène : activité argileuse
Limites de plasticité & liquidité (Atterberg)
Analyse granulométrique (tamisage, séntométrie, granulométrie laser)
Essai Proctor
Essai de perméabilité (à charge constante et variable)

L’appui des laboratoires de recherche

Pour mener à bien vos projets d’innovation, nos équipes bénéficient de l’appui et des moyens techniques des laboratoires de Nantes Université.

Durabilité des ouvrages hydrauliques en terre

Didier MAROT

Professeur à Nantes Université, membre de l’équipe du laboratoire GeM, Didier MAROT est également responsable scientifique au sein de CAPACITÉS.

Les travaux de recherche de D. MAROT portent sur la durabilité des ouvrages hydrauliques en terre. Les objectifs des recherches menées portent sur la caractérisation expérimentale et la simulation des différents processus d’érosion interne et de leurs conséquences sur le comportement mécanique des sols.

Brevets et publications
Auteur de 26 articles publiés et chapitres d’ouvrages, 60 communications en congrès nationaux et internationaux.

Institut de Recherche en Génie Civil et Mécanique (GeM)

Les activités de recherche d’une partie du laboratoire contribuent à l’optimisation de la durabilité des ouvrages du génie civil (bâtiments, infrastructures et ouvrages d’art) et à la réduction des impacts de ces ouvrages sur l’environnement.

Publication scientifique de référence

Marot D., Tran D.M., Bendahmane F., Le V.T. (2020). Multi-directional flow apparatus for assessing soil internal erosion susceptibility. Geotechnical Testing Journal, 43(6), pp 1481-1498, doi:10.1520/GTJ20190254
Zhang L., Gelet R., Marot D., Smith M., Konrad J.-M. (2019). A method to assess the suffusion susceptibility of core soils in zoned dams based on construction data. European Journal of Environmental and Civil Engineering, 23(5), pp 626-644, DOI: 10.1080/19648189.2018.1474386

Notre parc de moyens d’essais et de mesure

Plus de 220 équipements dédiés à l’industrie

Notre équipe dispose d’un parc riche et varié de machines. A chaque projet, nous veillons à mettre en œuvre les moyens techniques les plus adaptés, jusqu’à concevoir des bancs d’essais spécifiques.

Cellules triaxiales (D=50 à 300mm)
Jet Erosion Test
Œdoperméamètre (D=300mm)
Erodimètre avec écoulement multidirectionnel (échantillon non remanié)
Œdomètre
Perméamètres à charge constante ou variable
Dame de compactage Proctor/CBR
Granulomètre laser

Les défis relevés

Mieux surveiller les ouvrages en remblais

Un érodimètre triaxial aux propriétés inédites développé pour les besoins de la campagne de mesures

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Monitoring structures du Génie Civil en milieu marin

L’environnement, et plus particulièrement le milieu marin, sollicite au fil des années les ouvrages en béton, les altérant et les fragilisant. Surveiller, comprendre et prédire le comportement de ces structures contribue à limiter les coûts de maintenance et ainsi veiller à la sécurité de tous.

CAPACITÉS et le laboratoire GeM vous accompagnent pour instrumenter, monitorer et tester la durabilité mécanique de vos structures en béton. Nos ingénieurs et chercheurs sont experts des matériaux de construction en milieu marin.

Nos prestations d’ingénierie et de R&D

De l’instrumentation d’un port à la surveillance des phénomènes de biocolonisation, nous œuvrons pour anticiper les défaillances de vos structures et comprendre leurs pathologies.

Pathologies du béton en milieu marin

Caractériser les réactions à l’intérieur des ouvrages, au cœur même du matériau, pour déterminer les causes de défauts des structures

Essais de durabilité en milieu marin

Confier à un laboratoire expert de l’interaction eau-matériaux, l’analyse de durabilité de vos ouvrages

Essais de porosité accessible à l’eau, propagation des ions chlorures, perméabilité au gaz
Essais mécaniques à contraintes multiples pour mesurer le vieillissement du matériau
Mesure d’impact des ions chlorures sur le béton armé, études de corrosion des armatures
Contrôle non destructif (CND) ou méthode destructive

Monitoring des ouvrages du Génie Civil

Prévenir les risques grâce à des stratégies appropriées de surveillance des ouvrages existants ou en construction.

Développement de capteurs sur-mesure, intégrés dans la structure
Instrumentation des structures et ouvrages d’art dès leur conception
Instrumentation d’ouvrages existants : stratégies de monitoring spécifiques
Prévention des mécanismes de fissuration, de rupture

Surveillance de la biocolonisation

Surveiller et maintenir les sites EMR offshore grâce à une station de mesure en mer collectant des données sur la biocolonisation

Maintenance préventive – analyse prédictive

Construire des modèles capables de prédire la durée de vie des ouvrages et d’optimiser les opérations de maintenance.

L’appui des laboratoires de recherche

Pour mener à bien vos projets d’innovation, nos équipes bénéficient de l’appui et des moyens techniques des laboratoires de Nantes Université.

Comportement des ouvrages en mer

Franck SCHOEFS

Professeur à Nantes Université et membre de l’équipe du laboratoire GeM. Responsable scientifique au sein de CAPACITÉS.

Le Pr Schoefs est spécialiste de la modélisation probabiliste du comportement des structures et ouvrages en mer. La modélisation des données d’inspection permet une maintenance adaptée des structures marines existantes. Avec CAPACITÉS, Franck Schoefs a développé la station de mesure en mer Biocolmar.

Pathologies béton et éco-matériaux

Nordine LEKLOU

Professeur à Nantes Université et membre de l’équipe du laboratoire GeM. Conseiller scientifique au sein de CAPACITÉS.

Les travaux de Nordine Leklou portent sur la compréhension des pathologies qui apparaissent dans les matériaux de construction, en particulier sur les réactions sulfatiques des matériaux cimentaires. Depuis plusieurs années, il étudie également les matériaux de construction à faible impact environnemental.

Institut de Recherche en Génie Civil et Mécanique (GeM)

Le laboratoire GeMréunit l’ensemble des compétences de la métropole Nantes Saint-Nazaire dans le domaine du génie civil, de la mécanique des matériaux et des procédés, de la modélisation et de la simulation en mécanique des structures.

Equipes de recherche : TRUST et E3M

L’équipe de recherche TRUST est spécialiste du contrôle de santé des structures, de la modélisation probabiliste de la dégradation, du calcul de fiabilité des structures et de l’optimisation de la maintenance.

L’équipe de recherche E3M est experte dans l’étude de la durabilité des matériaux composites à matrice organique, notamment lorsque ceux-ci se trouvent en interaction avec les conditions environnementales. Elle se démarque par l’utilisation intensive d’approches multi-échelles.

Publication scientifique de référence

Schoefs Franck, Mestapha Oumouni, 2020/12/09, Spatial variability assessment of structures from adaptive NDT measurements, JO – Structural Safety 89, 10.1016/j.strusafe.2020.102052
Deboucha W., Leklou N., Khelidj A., Plé O., Alengaram U. J.,“Combination Effect of Limestone Filler and Slag on Delayed Ettringite Formation in Heat-Cured Mortar”, Journal of Materials in Civil Engineering, Vol. 32, Issue 3, 2020. https://doi.org/10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0003020
Nguyen V-H., Leklou N., Mounanga P., “The Development of Accelerated Test Method for Internal Sulfate Attack by Delayed Ettringite Formation”, Materials Science Forum, Vol. 987, 2020, pp. 27–32. ISSN 1662-9752

Notre parc de moyens d’essais et de mesure

Plus de 220 équipements dédiés à l’industrie

Analyse thermogravimétrique / DSC
Microscope optique et électronique à balayage couplé à l’EDS
Ananyse DRX
Cellules de migration, diffusion des ions chlorures
Potensiostat : tests de corrosion
Résistivimètre
Perméamètre au gaz Cembureau
Enceintes à brouillard salin et biclimatiques
Bassins de marnage

Les défis relevés

Des solutions de surveillance intelligente des structures maritimes

Surveillance intelligente par couplage de données captées et de données simulées

Surveiller l’état de santé des structures offshores

Une station de mesure des paramètres physico-chimiques, de biocolonisation, de corrosion et de fatigue

Mieux surveiller les ouvrages en remblais

Un érodimètre triaxial aux propriétés inédites développé pour les besoins de la campagne de mesures

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