LEM3



LEM3

Le laboratoire d’Etude des Microstructures et de Mécanique des Matériaux (LEM3) est une Unité Mixte de Recherche n°7239 CNRS – Université de Lorraine – Arts et Métiers ParisTech, rattachée principalement à l’Institut des Sciences de l’Ingénierie et des Systèmes (INSIS) du CNRS. Ses domaines d’activité concernent les matériaux, la mécanique, l’étude des microstructures et des procédés. Le LEM3 se situe au niveau des meilleures équipes internationales sur de nombreux sujets, notamment : instabilités plastiques et thermoplastiques, transformations de phase, caractérisation et évolution de microstructure et texture sous traitements thermomécaniques, matériaux intelligents, modélisation multi-échelle, auto-organisation de défauts cristallins, intégrité des surfaces obtenues par des procédés mécaniques, comportement dynamique des matériaux, ingénierie pour la santé, usinage à grande vitesse, flambement et vibrations des structures, dynamique du comportement des matériaux, modélisation micromécanique, méthodes numériques.
Suite à l’intégration de l’unité LaBPS (EA 4632) et du groupe de recherche « Mécanique des Matériaux et Structures » du LEMTA (7563), le LEM3 est devenu une unité d’environ 250 personnes dont 150 permanents (100 EC, 7 Chercheurs, 40 personnels administratifs et techniques dont 20 ingénieurs) et 100 doctorants et post-doctorants. Sa nouvelle structuration scientifique se décline en trois départements : Mécanique des Matériaux, des Structures et du Vivant (MMSV) ; Ingénierie des Microstructures, Procédés, Anisotropie, ComportemenT (IMPACT) ; Thermomécanique des PRocédés et des Interactions Outil-Matière (T-PRIOM).

Compétences

Mécanique des matériaux, des structures et du vivant

  • Méthodes numériques, instabilités et vibrations
  • Biomécanique et bio-ingénierie du système musculo-squelettique
  • Dynamique et conditions extrêmes
  • Milieux Multiphasés et couplages multiphysiques

Ingénierie de microstructures, procédés, anisotropie, comportement

  • Méthodes innovantes d’analyse des Textures et des Microstructures
  • Micromécanique, auto-organisation, plasticité, longueurs internes (MAPLI)
  • Etude des mécanismes de formation et d’évolution des textures et microstructures
  • Texture, anisotropie des propriétés et tenue en service
  • Optimisation des procédés

Thermomécanique des procédés et des interactions outil-matière

  • Contact rapide
  • Micro-enlèvement de matière ou usinage de précision
  • Macro-enlèvements de matière, procédés-outils-matériaux

Principaux équipements et moyens expérimentaux

  • Plateforme microscopie électronique MEB-FEG, TEM, Dual-beam FIB : analyse des microstructures, détermination des textures et analyse chimique des matériaux
  • Plateforme diffraction des rayons X : mesure des contraintes résiduelles, analyse de phase et des textures cristallographiques
  • Plateforme microscopie optique et interférométrique : analyse métallographique et de la microgéométrie des surfaces
  • Plateforme vibration électrodynamique 10kN : essais de vibration d’échantillons de grande dimension au sein d’un environnement thermique contrôlé
  • Plateforme essais mécaniques : traction (100, 200 et 1200kN), torsion et fatigue
  • Plateforme USINOV : mise en forme des matériaux par enlèvement de matière à l’outil coupant (moyens de production, de mesure, outils de CFAO)
  • Plateforme centre lorrain de calcul en mécanique : calculs et simulations liés à la mécanique des matériaux (procédés de fabrication, mise en forme, usinage, lois de comportement…)
  • Plateforme rectification cylindrique et plane
  • Plateforme contact rapide et de comportement thermomécanique dynamique
  • Plateforme usinage
  • Plateforme de fabrication additive SLM et polymère

Offre

  • Etude des relations mise en forme des matériaux-propriétés mécaniques par enlèvement de matière (étude des effets de l’usinage, optimisation des procédés de coupe) et sans enlèvement de matière (modélisation et caractérisation)
  • Etude, mise œuvre et optimisation de procédés de grande déformation en surface et en volume
  • Etude des effets du soudage dans l’assemblage de matériaux
  • Caractérisation mécanique des matériaux en traction, torsion, fatigue
  • Caractérisation microstructurale des matériaux : analyse métallurgique, topologie et caractérisation physico-chimique
  • Métallurgie des poudres et procèdes associés : broyage et caractérisation des poudres, mise en œuvre du procédé SLM
  • Essais de caractérisation
    • en quasi-statique traction/compression (cellules de charge de 500N à 1600kN)
    • en fatigue traction/compression (cellules de 10kN à 100kN)
    • en fatigue torsion/compression/traction (cellules de 100kN et 2000Nm)
    • en traction/compression dynamique (100kN à 20m/s) avec des énergies allant de 3J à 4500J

Secteurs d’application

Automobile, aéronautique, énergie, génie civil, mécanique du vivant et des composites, transports, médecine, enseignement…

Exemples de réalisations

  • Coordination scientifique de l’Open Lab PSA Materials and Processes
  • Logiciel libres ATEX pour l’analyse des données de la microcopie électronique et de la diffractométrie de rayons X, déployé dans 750 universités et 50 entreprises, dans environ 60 pays
  • Logiciel Merengue 2 pour la reconstruction d’une microtexture parent à partir d’une carte EBSD mesurée sur le produit de transformation
  • Nouveau procédé pour produire, en une seule étape, des tôles à structure granulaire ultrafine à partir d’un lopin métallique (brevet BNT219398FR00 déposé dans le cadre du Labex DAMAS)
  • Partenariat avec CIMULEC pour la réalisation de circuits imprimés complets avec chargement thermique réel
  • Réalisation de dispositifs expérimentaux et de protocoles d’essais stables et répétables en conditions de contact rapide en usinage

Coordonnées

Laboratoire LEM3 – UMR CNRS 7239
7 rue Félix Savart
57070 Metz
Tél : +33 (0)3 72 74 78 00

http://www.lem3.univ-lorraine.fr