Le LVA a 50 ans ! L'acoustique et les vibrations à l'INSA Lyon quelques années de plus. À cette occasion, nous organisons le vendredi 13 juin 2025 un événement majeur au laboratoire pour fêter cet anniversaire en présence d'un maximum "d'anciens et d'anciennes" du laboratoire, ainsi que des collaborateurs industriels et académiques.

Des présentations scientifiques et des visites du laboratoire seront organisées dans une ambiance chaleureuse et conviviale.

Programme des 50 ans du Laboratoire Vibrations Acoustique - LVA : Vendredi 13 juin 2025 - La Rotonde - INSA Lyon - website : https://lva50.sciencesconf.org

• 10h30-11h30 : Visite du LVA (groupe A)
• 12h00-13h30 : Ouverture de la journée par Frédéric Fotiadu, Directeur de l’INSA, suivi d’un Buffet dans l’Agora. (Présentations de posters de doctorants et postdoctorants du LVA).
• 13h30-14h00 : Prises de paroles institutionnelles Manuel Collet (Carnot Ingenierie@Lyon) - Laure Corriga (INSAVALOR) - Jean-Dominique Polack (Société Française d’Acoustique SFA) - Etienne Parizet (Centre Lyonnais d’Acoustique CeLyA)
• 14h00-15h30 : Présentations scientifiques Exemples d’apports du LVA à la communauté scientifique 1. Vibroacoustique dans l’air par Morvan Ouisse (Femto-ST) 2. Vibroacoustique dans l’eau par Valentin Meyer (Naval Group) 3. Localisation de sources par Lucille Pinel Lamotte (Vibratec Microdb) 4. Surveillance des structures par Mohamed El Badaoui (LASPI)
• 15h30-16h15 : Histoire du LVA et table ronde des anciens permanents du laboratoire (animée par Nacer Hamzaoui, Nicolas Totaro et Bernard Laulagnet)
• 16h15-16h30 : Mot de conclusion et perspectives du laboratoire (“les 50 prochaines années?) par Jérôme Antoni (Directeur du LVA)
• 16h30-17h30 : Pause Café et présentations de posters de doctorants et postdoctorants du LVA
• 17h30-18h30 : Visite du LVA (groupe B)
• 19:30 -… : Dîner au Café des Fédérations

Caractérisation expérimentale, modélisation et simulation de la rupture et de l'émission acoustique associée

Doctorant : Xi CHEN

Laboratoire INSA : MATEIS - Matériaux Ingénierie et Sciences
École Doctorale : n°34 ML - Matériaux

L'établissement d'une corrélation claire entre les caractéristiques du signal d'émission acoustique (EA) et les caractéristiques de la source qui induit la propagation de l'onde dans le matériau est un défi en contrôle non destructif de l'endommagement dans les matériaux. En effet, les caractéristiques du signal sont fortement influencées par le milieu de propagation, la détection du capteur et le système d'acquisition. Il est également difficile de généraliser la validation des approches de classification des signaux d'émission acoustique mesurés et de leur lien avec les différents mécanismes d'endommagement. Les relations établies sont donc principalement qualitatives. La modélisation numérique du processus d'EA permet d'envisager une analyse quantitative. La simulation permet aussi d'accroître la robustesse et la fiabilité de l'application de l'EA. Ce travail vise donc à établir un lien quantitatif entre un signal d'EA mesuré et la source correspondante. Il est basé, d'une part, sur la caractérisation expérimentale de l'EA en tenant compte de l'influence de la géométrie de l'échantillon et du type de capteur ; d'autre part, il se concentre également sur la simulation numérique de l'amorçage de la fissure, en tant que source d'émission acoustique, et de la propagation de l'onde dans l'échantillon. La simulation de la chaîne d'acquisition d'EA comprend la modélisation de la source d'EA, de la propagation de l'onde, de la détection du capteur et du système d'acquisition. Parmi ces parties de modélisation, ce travail se concentre sur (1) la simulation de la source d'EA résultant de l'amorçage de la fissure;
(2) l'étude de l'effet du capteur et de l'effet de l'épaisseur d'un point de vue expérimental ; (3) la simulation des signaux d'EA générés par une rupture de mine de crayon pour étudier l'influence des différentes conditions de simulation, y compris les dimensions de modélisation, les conditions aux limites et l'amortissement du matériau. L'amorçage de la tissure est considéré comme une source d'émission acoustique et modélisé sur la base du critère couplé dynamique. Le critère couplé dynamique est évalué en comparant la prédiction de l'amorçage de la fissure à partir d'un trou circulaire dans des plaques, numériquement et expérimentalement. Plusieurs facteurs, tels que le profil de vitesse de la fissure pendant l'amorçage et la propagation de la fissure, le comportement élastique linéaire ou non linéaire du matériau et la méthode de séparation progressive ou simultanée des nœuds, influencent l'énergie émise pendant la fissuration. Une description précise du processus amorçage et de propagation des fissures est donc importante pour une modélisation fiable des sources d'émission acoustique. Le capteur utilisé joue aussi un rôle clé, car il déforme les signaux dans le domaine temporel et le domaine fréquentiel, ainsi que ses descripteurs. Une procédure axée sur une source unique générée par la rupture d'une mine de crayon est proposée pour réduire l'effet de capteur ainsi que l'effet d'épaisseur afin d'obtenir un ensemble de données générales provenant de plusieurs types de capteurs et de plaques d'épaisseurs différentes. La simulation correspondante est réalisée à l'aide de modèles 2D ou 3D. La simulation numérique nous permet de mettre en évidence l'importance des conditions aux limites et d'identifier le comportement d'amortissement du matériau en comparant les résultats numériques et expérimentaux. L'approche proposée permet de faire un pas en avant dans l'établissement d'un lien quantitatif entre la source d'EA et les caractéristiques du signal mesuré.
 

« Experimental and numerical study of three-dimensional flows generated by ultrasounds »

Doctorante : Bjarne VINCENT

Laboratoire INSA : LMFA

École doctorale : ED162 : MEGA de Lyon (Mécanique, Energétique, Génie civil, Acoustique)

L’acoustic streaming est un écoulement entraîné par l’atténuation d’ondes acoustiques se propageant dans un fluide. Etant peu intrusif, le streaming est idéal pour mettre en mouvement des fluides difficiles d’accès, comme lors de la solidification de semiconducteurs liquides. Dans ces procédés, mélanger le bain fondu et contrôler les instabilités hydrodynamiques est essentiel pour assurer la qualité du lingot solidifié. Ce travail de thèse vise à caractériser le streaming généré par un faisceau ultrasonore avec ou sans réflexion, en vue d’une utilisation à long terme pour le contrôle et le mélange du bain fondu.
Tout d’abord, je caractérise un jet de streaming dans une cavité cylindrique fermée dont la longueur excède la longueur d’atténuation des ondes acoustiques. A l’aide de simulations numériques, j’obtiens des lois d’échelle décrivant l’évolution de la vitesse du jet le long de son axe, permettant ainsi d’avoir une vue d’ensemble des différents régimes d’écoulement.
Ensuite, j’étudie la stabilité de cet écoulement pour différentes tailles de cavité. L’impact du jet sur la paroi opposée à la source acoustique joue un rôle prépondérant dans la déstabilisation de l’écoulement. Outre son effet stabilisant, confiner l’écoulement affecte l’instabilité primaire qui peut être oscillatoire ou non-oscillatoire, sous-critique ou supercritique. Le changement de topologie de la perturbation instable s’explique par l’étude de ses points critiques.
Enfin, j’étudie un écoulement de streaming tri-dimensionnel en vue d’effectuer du mélange. Ce travail expérimental est réalisé dans une cavité cubique remplie d’eau. L’écoulement est forcé par un champ hélicoïdal résultant de plusieurs réflexions d’un seul faisceau sur les parois de la cavité. Avec des mesures optiques de pointe, j’identifie les structures majeures de l’écoulement, et analyse l’évolution de leurs vitesses avec l’intensité du forçage. Je montre que les lois d’échelle d’un jet droit sont valables pour cet écoulement 3D, et peuvent donc être utilisées pour le dimensionner.

L'AMI vous invite à son concert acoustique #4 : Mercredi 10 Janvier 2024 à 12h45 en Salle René Char !

L'Association Musicale de l'INSA vous invite à venir écouter son concert acoustique #4.

Pour une petite pause méridienne en musique, vous serez au bon endroit : les musiciens de l'AMI vous proposeront un programme riche en émotions !

The aim of these three days is to present a state of the art as well as on-going researches on most issues and aspects of flow-induced vibration and noise.

flinovia is a group of researchers who focus their research activities on the structural excitation by turbulent flows, including turbulent boundary layers, ingested turbulence, free and impinging jets, and other turbulent shear layers. Structural response, including vibration, stress, as well as sound re-radiation are of particular interest.

The original idea is to group the persons working on these topics in a light format in order to give enough importance to the exchanges of ideas, to promote collaborations and suggest a high level of cross-fertilisation.

Around 30 renowned researchers are invited to present their work during a 30 minutes speech. After the conference the contributed papers will be published in a book edited by Springer as for the previous editions of FLINOVIA.

Trois bâtiments carrés blancs, sans fenêtres et aux murs excessivement épais. Adossés au bâtiment Saint-Exupéry du Campus de l’INSA Lyon, ces laboratoires de contrôle par rayons X sont surnommés les « blockhaus » par les enseignants-chercheurs et étudiants qui expérimentent quotidiennement. Aussi discrètes soient-elles, ces infrastructures sont une aubaine pour les spécialistes du Contrôle Non Destructif (CND). Tout comme l’ouverture du Mastère Spécialisé® qui ouvrira à la rentrée 2019 dans ce domaine.

Rencontre avec Philippe Duvauchelle, responsable de cette nouvelle formation et enseignant-chercheur au laboratoire LVA.

Le Contrôle Non Destructif : késako ?
Ensemble de techniques telles que l’imagerie par rayons X, le contrôle ultrasonore, l’émission acoustique, l’analyse par courants de Foucault, la thermographie infrarouge ou encore le ressuage et bien d’autres. Le CND est omniprésent dans notre société et également présent à chaque étape de la fabrication industrielle pour garantir qualité et fiabilité sans, comme son nom l’indique, détruire le produit.

« Les CND s’utilisent dans tous les domaines, précise Philippe Duvauchelle. Grâce aux différentes techniques de CND, on peut contrôler la qualité d’une soudure, d’une pièce de fonderie, d’un pneu, d’un ouvrage d’art ou d’une prothèse de hanche… On peut s’intéresser à la détection d’explosif dans des colis, voire contrôler des arbres sur pieds sans avoir à les découper ! » 

Une formation rare et des compétences pourtant recherchées par les entreprises
Si beaucoup d’entreprises sont à la recherche d'ingénieurs spécialisés dans ce domaine, peu de formations en CND sont dispensées en France. L’ouverture d’un Mastère Spécialisé à l’INSA Lyon a pour objectif de combler les besoins des industries tout en inspirant une dynamique globale de recherche et de formation en CND avec la création d’une plateforme multitechniques à l’INSA.

« L’INSA est depuis longtemps un acteur reconnu dans le domaine des CND, c’est une thématique historique, ajoute Philippe Duvauchelle. Ce diplôme spécialisé vise à former des professionnels de haut niveau scientifique, futurs responsables et décideurs sur les sujets techniques du CND et nous avons imaginé cette formation en collaboration directe avec nos partenaires (EDF, St-Gobain, GE Measurement & control, Intercontrôle/Framatome, VINCI énergies) et INSAVALOR pour être au plus près de la réalité industrielle et économique en offrant de réelles opportunités à nos étudiants. »

Comment se déroule une année de Mastère Spécialisé® en CND
à l’INSA Lyon ?
Destiné à des jeunes diplômés ingénieurs, titulaires d’un bac +5 ou des candidats dont l’expérience professionnelle est significative, la formation prévoit des enseignements répartis en 5 modules soit 450 heures de cours dispensés d’octobre à février. Un stage en entreprise de 18 à 26 semaines et la rédaction d’un mémoire professionnel sont également au programme.

« Puisque c'est une année de spécialisation, nous n’exigeons pas de pré-requis en CND mais il est nécessaire de disposer d’une bonne culture scientifique et un minimum de langue anglaise. Cette formation permettra aux participants d’acquérir les compétences nécessaires à la mise en œuvre de méthodes de CND. Ils seront capables de choisir des orientations, valider des choix techniques, diriger une équipe de techniciens et d’ingénieurs et de gérer une activité en Contrôle Non Destructif grâce à des enseignements dispensés par des experts et des séminaires chez nos entreprises partenaires. Nous profiterons des installations du campus qui sont une véritable chance pour la formation et la recherche et nous permettent de proposer un grand nombre d’heures de travaux pratiques », conclut Philippe Duvauchelle. 

• Plus d’informations : https://www.insa-lyon.fr/fr/formation/controle-non-destructif