Ingénierie : conception, calculs et gestion de projet

Grâce à la conception assistée par ordinateur (CAO), nous concevons des composants spécialisés et de haute précision, adaptés à l'environnement exigeant de la science neutronique.

Nos experts en calculs structurels, thermiques, magnétiques et neutroniques garantissent un fonctionnement fiable, sûr et efficace des systèmes. De la conception initiale jusqu'au déploiement final, nous pilotons des développements techniques complexes afin de proposer des solutions concrètes et performantes.

Une équipe dédiée de chefs de projet, de concepteurs et d'ingénieurs de calcul constitue une référence interne pour le développement technique. Nous soutenons la fabrication en interne, encourageons la recherche et le développement, et contribuons à faire progresser l'instrumentation neutronique

Contact

Giuliana Manzin-Archer
Chef de service
gmanzin(at)ill.eu
Tel. +33 4 76 20 76 66

Conception des instruments

Le processus de conception d'un instrument à l'ILL se décompose en plusieurs étapes clés :

Définition des objectifs

  • Comprendre les objectifs spécifiques et les besoins opérationnels de l'instrument.
  • Travail collaboratif entre scientifiques et ingénieurs pour identifier les exigences mécaniques nécessaires à l'atteinte des objectifs scientifiques.

Conception préliminaire

  • Élaborer les premiers concepts de conception à l'aide de logiciels de CAO (conception assistée par ordinateur), afin de créer des modèles 2D et 3D des systèmes mécaniques.
  • Proposer des solutions innovantes pour surmonter des défis tels que l'espace limité, les exigences de précision et les contraintes environnementales (température, pression, rayonnement, etc.).

Conception détaillée

  • Réaliser les calculs d'ingénierie (analyse des contraintes, calculs thermiques, analyse vibratoire) afin de garantir que le système répond aux normes fonctionnelles et de sécurité.
  • Établir des spécifications détaillées pour l'approvisionnement en matériaux et composants, en veillant à leur durabilité, à leur coût et à leur compatibilité environnementale.
  • Produire des plans complets pour la fabrication et l'approvisionnement des assemblages nécessaires.

Prototypage et fabrication

  • Concevoir des prototypes pour tester et valider les concepts.
  • Collaborer avec les équipes de fabrication ou les fournisseurs pour produire les pièces, en veillant au respect des tolérances et spécifications requises.

Essais et validation

  • Réaliser des essais afin de valider les performances mécaniques dans diverses conditions.
  • Le cas échéant, ajuster la conception pour corriger toute inefficacité ou écart de performance identifié.

Intégration et maintenance

Veiller à ce que la conception s'intègre harmonieusement aux systèmes et infrastructures existants.

Vérifier la conformité de la conception aux réglementations internes et externes.

Élaborer des manuels d'utilisation, des protocoles de maintenance et des supports de formation pour les équipes d'exploitation.

La conception de chaque composant contribue au bon fonctionnement global d'un instrument scientifique. Chaque composant est conçu en tenant compte de facteurs tels que les propriétés des matériaux, la répartition des charges, les tolérances et les procédés de fabrication, afin d'en garantir la fonctionnalité et la fiabilité.

Exemples d'applications

  • Conception de systèmes de guides de neutrons, de carters et d'infrastructures de soutien.
  • Conception de la mécanique des détecteurs.
  • Développement de mécanismes de monochromateurs focalisants, avec des propriétés cristallines adaptées.
  • Développement de solutions pour les machines tournantes telles que les choppers.
  • Conception de bancs de laboratoire sur mesure, tels que des systèmes de test ou des dispositifs expérimentaux.
  • Conception de chambres d'environnement d'échantillon pour des expériences sous température ou pression contrôlées.
  • Intégration de bras robotisés et de systèmes automatisés pour la manipulation d'échantillons.

CALCULS : MÉCANIQUE, THERMIQUE, MAGNÉTIQUE

Afin d'optimiser et de valider la conception des composants et les modifications apportées aux systèmes, nous intégrons à notre processus de conception des simulations couvrant, selon les besoins, les propriétés mécaniques, la thermohydraulique, le magnétisme, le transport de neutrons et la physique des rayonnements. Ces simulations nous permettent de vérifier le comportement des idées innovantes et de faire le lien entre conception et réalité, en garantissant que les modèles reflètent fidèlement les conditions réelles.

Activités principales

Simulations numériques

  • Utiliser des outils de calcul pour simuler les comportements mécaniques, structurels, magnétiques, thermiques ou fluidiques dans diverses conditions.
  • Modéliser les interactions entre matériaux, forces et facteurs environnementaux.

Analyse structurelle

  • Évaluer l'intégrité structurelle, les contraintes, les déformations, la fatigue et la déformation des systèmes conçus.
  • S'assurer que les équipements, composants et prototypes répondent aux normes de sécurité et aux exigences opérationnelles.

Analyse thermique et de dynamique des fluides

  • Analyser les transferts thermiques, les écoulements de fluides et les propriétés thermodynamiques des équipements de production de neutrons et des systèmes expérimentaux.

Soutien à la recherche expérimentale

  • Fournir des calculs permettant d'orienter la mise en place des dispositifs expérimentaux, notamment en magnétisme et en polarisation neutronique.
  • Aider les chercheurs à traduire des modèles théoriques en applications concrètes.

Documentation et rapports

  • Produire des rapports techniques détaillés, incluant les calculs, les hypothèses et les résultats.
  • Communiquer clairement les résultats aux ingénieurs et aux scientifiques.