ENSTA Bretagne : formations et recherche en systèmes pyrotechniques
CNES-ESA

Exemples de projets (PFE) en Pyrotechnie

Au cours de leur dernière année d’études, les élèves-ingénieurs réalisent un PFE (projet de fin d'études) : une mission professionnelle qui vient conclure leur formation. Elle leur permet de démontrer leurs aptitudes à gérer un projet complet.

Découvrez ci-dessous des exemples de PFE (projets de fin d'études) d'élèves-ingénieurs ENSTA Bretagne en "Systèmes Pyrotechniques".

Exemples de PFE en Pyrotechnie
Simulations numériques d'explosions et comparaison intercodes

Stage de fin d'études réalisé à ATR ingénierie par Colin G., Formation d'ingénieur, Promotion 2019.

Extrait du mémoire : 
"La Division génie mécanique d’ATR Ingénierie réalise des simulations numériques d’explosion ou de propagation d’ondes de souffle afin d’évaluer les conséquences sur les structures des bâtiments sensibles assurant un confinement de matières dangereuses. L’objectif du stage est de définir une méthodologie de modélisation pour qualifier des codes de dynamique explicite sur des essais et/ou des formules analytiques. Cette démarche correspond à une exigence forte des autorités de sûreté nucléaire françaises."
 

Caractérisation d'un générateur de fumées tièdes

Stage de fin d'études réalisé à l'ISAE - ENSMA par Floriane Q., Formation d'ingénieur, Promotion 2019.

Extrait du mémoire :
"L’objectif des travaux présentés est de proposer des essais réalistes en termes de mouvements de fumées, tout en restant non-destructifs, afin de permettre l’entraînement des premiers intervenants dans des conditions proches d’un incendie. Des essais ont été réalisés afin de déterminer une composition capable de générer des fumées tièdes et de développer un générateur associé. Une partie de l’étude porte sur l’écoulement et le comportement des fumées produites suivant les configurations, notamment l’épaississement du plafond de fumées et les températures de ces fumées. Nous nous sommes également intéressés à la toxicité du dispositif pouvant restreindre son utilisation afin de déterminer des conditions d’emploi. Ces conditions d’emploi limitant la température des fumées produites, la mise en place d’un dispositif permettant de chauffer les fumées suite à leur production a été étudié afin de maintenir l’environnement stratifié."
 

Etude expérimentale de blindages en verre métallique sous impacts hypervéloces de débris accélérés par laser

Stage de fin d'études réalisé à IPR (Institut de Physique de Rennes)  par Yoann R., Formation d'ingénieur, Promotion 2019.

Extrait du mémoire :
« L’augmentation incessante du nombre de débris spatiaux de petites tailles (≈1mm) incite fortement à améliorer les blindages des structures spatiales. Ce travail porte donc sur une étude expérimentale d’assemblages en verre métallique de composition ZrCuAl, pressenti pour remplacer les matériaux des blindages actuels devant résister à des impacts hypervéloces (vitesses comprises entre 7km/s et 15km/s). Au cours de ce stage, une étude numérique préliminaire visant à orienter la campagne expérimentale a été menée en réalisant une série de simulations numériques avec le code ESTHER. Une comparaison des vitesses d’éjectas obtenues numériquement avec les résultats expérimentaux de la littérature a été effectuée et un choix de configuration expérimentale a été fait. Ensuite, des expériences d’impacts hypervéloces ont été effectuées sur les installations du Laboratoire d’Utilisation des Lasers Intenses (LULI). »

Simulation LES (Large Eddy Simulation) d'écoulements instationnaires autour de sondes de pression

Stage de fin d'études réalisé au CEA de Gramat  par Lucas P., Formation d'ingénieur, Promotion 2019.

Extrait du mémoire :
"L’influence d’une sonde de pression sur la mesure qu’elle donne est un sujet important pour réaliser des campagnes d’essais fiables. Quelques publications se penchent sur le sujet dans le cadre de sondes de pression avec une géométrie simple. Néanmoins, le CEA Gramat possède des sondes avec une géométrie plus complexe, et présentant en particulier un déflecteur. Notre étude par simulation LES d’un choc soutenu se propageant autour de la sonde montre que la présence du déflecteur a un impact sur la mesure de pression. Ce phénomène est dû à la diffraction du choc en bout de déflecteur : cela crée une détente qui remonte l’écoulement et se propage dans la zone de mesure. Cette détente est faible dans le cas d’un choc faible, mais elle devrait être beaucoup plus importante dans le cas d’un choc plus fort."

Exemples de vérification et validation du code RADIOSS pour les applications en détonique

Stage de fin d'études réalisé à Altair par Louis B., Formation d'ingénieur, Promotion 2019.

Extrait du mémoire :
"Le code Radiossest un code de de calcul éléments finis développéparla sociétéAltairEngineeringetnotamment utilisé dans l’industrie dedéfense pour des applications en détonique. Pour démontrerlescapacités prédictives du code dans ce champ d’application, différents exemples de vérification et de validation, portant sur la détonation d’explosifs solides, la mécanique des fluides compressibles et l’interaction fluide-structure ont été réalisés et documentés, de façon à constituerla base d’un document de validation de Radioss dans le domaine de la défense. Dans une démarche incrémentale, les lois matériauxet équationsd’états utilisées pour modéliser la détonation des explosifs solides ont,dans un premier temps,été vérifiées sur des situations physiques simples,en les comparant aux solutions analytiques. Dans un deuxièmetemps, la capacité du code à modéliser correctement les ondes élémentaires de la mécaniquedesfluides compressiblesaétéétudiée sur des exemples classiques de cette discipline."

Étude de l'inflammabilité et de l'explosibilité de poudres d'alliages d'aluminium et de titane dispersées dans l'air

Stage de fin d'études réalisé au Laboratoire PRISME par Sylvain P., Formation d'ingénieur, Promotion 2018.

Extrait du mémoire :
"Après une caractérisation préliminaire, une étude expérimentale complète d’une poudre de titane a été réalisé. Elle donne le comportement énergétique de celle-ci en fonction de sa concentration. Puis une étude expérimentale du vieillissement naturel de deux poudres d’alliage de 𝑇𝑖𝐴𝑙6𝑉 de granulométries différentes confirme un mécanisme de combustion du titane. Elle met en avant l’influence importante de la coquille d’oxyde présente naturellement sur ses particules. Enfin, la loi de Le Chatelier, appliquée à des poudres, a été vérifié pour trois métaux différents (aluminium, silicium, magnésium). Elle démontre l’apparition d’un domaine d’explosibilité supplémentaire ainsi qu’un accroissement de la sévérité d’explosion."