Le laboratoire de caractérisation des chargements et de validation des prototypes (LCCVP) a été créé par le biais de la Chaire CRSNG en conception pour l'aluminium du professeur Alain Desrochers.

Personne à contacter : Jonathan Nadeau, Professionnel de recherche (mécatronique)
819-821-8000 poste 62391
Jonathan.Nadeau2@USherbrooke.ca

Objectifs

Fondamentalement, ce laboratoire à vocation formative est dédié aux étudiants du 1er cycle et des cycles supérieurs de la faculté de génie. Il vise à offrir les ressources nécessaires pour franchir les étapes en amont et en aval de la fabrication d’un produit. C’est-à-dire, en amont : l’identification des caractéristiques du système et des sous-systèmes à développer (i.e. les chargement). Puis, en aval : la validation des caractéristiques du système une fois fabriqué. Le laboratoire fournit à ses utilisateurs le support adéquat ainsi que les outils nécessaires pour satisfaire les différentes étapes d’une campagne d’essais :
  • La mise en œuvre, la fabrication et l’assemblage des banc d’essais
  • L’instrumentation et le contrôle du système à l’essai
  • L’acquisition des mesures et le traitement des données
  • Le déverminage du système à l’essai
Le laboratoire relève surtout du domaine de la mécatronique, étant donné que les essais supportés visent principalement à caractériser et valider un système par l’expérience. L’acquisition de données expérimentales ainsi que la commande d’actionneurs sont donc au cœur des travaux visés par le laboratoire.

Aménagement des locaux

Le laboratoire est divisé en deux sections : L’Atelier (C1-2108) et Le laboratoire d’électronique / informatique (C1-2109). L’atelier aménagé au local C1-2108 dispose d’espaces de travails, d’outils, d’équipements ainsi que de fournitures mécaniques et électriques permettant aux utilisateurs de mettre en œuvre leurs campagnes d’essais. Les espaces de travails sont assistés de chariots et de tables de levages. Le laboratoire dispose de trois postes mécatronique et d’un poste électronique :
Poste mécatronique
  • 1 oscilloscope ou multiscope
  • 1 multimètre
  • 1 bloc d’alimentation
Poste électronique
  • 1 oscilloscope
  • 1 multimètre
  • 1 bloc d’alimentation
  • 1 station à souder
Les postes mécatroniques servent au test ainsi qu’au déverminage de systèmes mécatroniques. Le poste électronique sert à l’assemblage et au déverminage de cartes électroniques et de câbles électriques. On retrouve dans l’atelier deux banc d’essais moteur (2 quadrants et 4 quadrants). Le laboratoire d’électronique et d’informatique permettra entre autres de réaliser des essais sur des systèmes électroniques et à électronique de puissance.

Disposition des équipements dans l’atelier C1-2108:

Disposition des équipements dans le laboratoire d’électronique et informatique au C1-2109.

Le banc d’essai moteur à deux quadrants (image ci-dessus) sera mis en route dès le début de l’automne et celui à quatre quadrants sera fabriqué au cours de l’automne, il ressemblera à celui de l'image ci-dessous.

Équipement disponible

Le laboratoire a acquis un lot de départ d’équipements afin de satisfaire les besoins primaires du laboratoire. Une partie de l'équipement du laboratoire est fournie par la Chaire de recherche du Canada sur l’hybridation du stockage d’énergie dans les véhicules électriques à haut rendement, du professeur João Pedro Fernandes Trovao, partenaire majeur du laboratoire. Un budget est alloué pour acheter de l’équipement supplémentaire selon la demande et les besoins récurrents des utilisateurs du laboratoire. Pour toute suggestion d’achat d’équipement, vous pouvez vous adresser au responsable du laboratoire, Jonathan Nadeau.

Outillage de fabrication et d’assemblage

Plusieurs outils sont mis à disposition pour la fabrication et l’assemblage de banc d’essais (Pr. Ex. Assemblage mécanique, branchements électriques, soudure, connexions, etc.). Des outils supplémentaires seront achetés selon la demande. On retrouve entre autres : Coffre à outils classique, perceuse, douilles, fer à souder, pinces diverses, table de levage, chariots, fil électriques, boulons, vis, heat shrink, etc.

Matériel électronique, de mesure et de déverminage

Des sources électriques ainsi que des équipements de mesure électriques divers sont disponibles. D’autres pourrons être achetés selon la demande.

Capteurs et actionneurs versatiles

Différents capteurs et actionneurs sont disponibles. L’achat d’autres capteurs et actionneurs est possible s’ils sont versatiles et peuvent être réutilisés pour d’autres applications. Pour vos demandes, veuillez contacter Jonathan Nadeau. Voici quelques exemples en stock : encodeurs moteurs, accéléromètres, centrales inertielles, cellules de charges, capteurs de courant, débitmètre, capteurs de pression, etc.

Stations de prototypage rapide temps-réel

Une station de prototypage rapide est un système temps-réel permettant de faire à la fois le contrôle ainsi que l’acquisition de données sur un système. Sa force par rapport aux autres systèmes d’acquisition et de contrôle (automates, microcontrôleurs, cartes d’acquisitions, etc.) est sa capacité à pouvoir travailler en temps-réel à très hautes fréquences, une très grande mémoire de stockage, l’utilisation de l’environnement Matlab / Simulink et sa versatilité (système modulaire offrant de nombreuses fonctions électroniques). Actuellement, le laboratoire possède trois Opal-RT et un CompactRio.

Systèmes d’acquisition et de contrôle

L’élément fondamental du LCCVP est l’acquisition de données. Ainsi, nous mettrons à la disposition des utilisateurs bon nombre de systèmes permettant d’acquérir des données provenant d’un large éventail de capteurs. Le laboratoire possède déjà quelques systèmes USB mobiles et un e-Daq.

Traitement de signal

Selon la demande, des modules électroniques seront offerts afin de s’interfacer avec les capteurs transmettant peu d’énergie électrique afin d’améliorer l’acquisition de leurs mesures. On pense entre autres à des signal conditioner. Ceux-ci sont indispensables pour des meures avec des jauges de contraintes, des thermocouples ou encore des LVDT.

Systèmes embarqués et automates

Pour piloter le système à l’essai, l’utilisation de système embarqué tel que des microcontrôleurs (pr. Ex. Arduino) ou encore des automates peuvent être nécessaires. Différents systèmes de cette nature seront donc offerts.

Équipement spécialisé

Le laboratoire possède déjà une machine d’essais en fatigue MTS, un banc d’essai moteur ainsi qu’un système d’émulation d’un moteur électrique. Aussi, un onduleur pédagogique programmable permettant de faire de l’électronique de puissance est disponible. D’autres équipements spécialisés seront envisagés selon la demande tels que :
  • Imprimante 3D
  • Scanner 3D
  • Vibromètre laser
  • Caméra thermique
  • Caméra haute-vitesse
  • Capteurs de position sans contact (laser)
  • Etc.

Logiciels

Certains logiciels spécialisés sont nécessaires dans le cadre des activités du laboratoire. Entre autres, pour les systèmes d’acquisition et de contrôle. Ainsi, un budget est alloué pour ces achats.
  • Toolbox Matlab
  • Labview (CompactRio)
  • Licence Opal-RT
  • Licence SpeedGoat
  • Autres logiciels selon la demande

Machine de découpe au jet d'eau

Le département de génie mécanique dispose, par le biais de la chaire en conception pour l'aluminium, d'une machine automatique de découpe au jet d'eau chargée d'abrasif (sable). Celle-ci permet de découper une grande variété de matériaux dont la dureté peut être importante (aluminium, acier, béton, granit, bois, élastique, etc.).

Personne-ressource à contacter :
M. Sébastien Harvey
Sebastien.F.Harvey@USherbrooke.ca
819 821-8000, poste 62186
819 821-8000, poste 63132

Caractéristiques :
  • Surface maximale de découpe : 4' x 4'
  • Épaisseur maximale : 6" (acier et béton)
  • Précision : ± 0,0015 pouce par 3' de déplacement
  • Marque : Flow Waterjet Mach 3 1313b

Pour vos demandes, vous devez prendre rendez-vous avec Sébastien Harvey (opérateur de la machine), afin qu’il puisse prendre connaissance de vos besoins et vous poser quelques questions. Vous devrez lui fournir un dessin 2D de la pièce à découper (fichier *.dxf).

Modalités d’utilisation du laboratoire et de l’équipement

Accès au laboratoire : Un code à numéro limite l’accès au laboratoire.
Accès au espaces de travail : L’accès aux espaces de travail se fait sous forme de réservation en contactant le responsable du laboratoire, Jonathan Nadeau. Ce sont des espaces temporaires qui doivent servir pour la mise en œuvre d’une campagne d’essais.
L’accès au laboratoire est géré par Jonathan Nadeau. Il est possible de prendre contact avec lui directement dans le laboratoire ou encore par téléphone ou par courriel (voir ses coordonnées plus haut). Les espaces sont en libre accès s’ils ne sont pas réservés.

Achat et emprunt de matériel

Un système de réservation est mis en place pour l’emprunt d’équipement. Il faut passer par Jonathan Nadeau. Votre carte étudiante sera nécessaire lors de la réservation.

Utilisation de la machine d’essais en fatigue MTS

L’accès à la machine d’essais en fatigue MTS se fait sous forme de réservation en contactant Jonathan Nadeau. Une formation pourra être donnée pour utiliser la machine. La documentation est accéssible ici.

Sécurité

Description des mesures de sécurité à venir...