DÉFI DU CLIENT
Ces trente dernières années, le SEESL (Structural Engineering and Earthquake Simulation Laboratory) de l’Université de Buffalo (UB) a joué les premiers rôles dans l’avancement du génie civil des structures. Tout cela en combinant un enseignement de qualité supérieure, une recherche pionnière et en aidant diverses industries à établir des codes, des normes et des méthodes de test.
Le SEESL prend actuellement en charge un large éventail d’opérations. L’établissement réserve un espace pour le MCEER (Multidisciplinary Center for Earthquake Engineering and Research) et le NEES George E. Brown, Jr. Il soutient également les initiatives d’enseignement et de recherche de l’UB et sert des clients externes à des fins commerciales et de recherche. Les domaines de spécialisation comprennent les essais de vibration structurelle, les tests dynamiques, les tests statiques des matériaux, les tests de contrôle structurel et la validation de composants non structurels, tels que les systèmes CVC et les plafonds suspendus, ainsi que les systèmes de cordage de sécurité tels que les sous-stations électriques.
« Nous avons réalisé de nombreuses premières dans l’industrie, mais nous sommes également fiers du talent que cet établissement a produit », se félicite le Dr Andrei Reinhorn, professeur au département de génie civil, structurel et environnemental de l’UB et fondateur du SEESL. « Au cours de mes 31 années ici, j’ai vu plus de 400 ingénieurs diplômés, dont beaucoup ont établi leurs propres laboratoires d’essais civils et sismiques avancés dans le monde entier. »
Le SEESL s’efforce constamment de fournir des simulations plus réalistes avec les forces massives, les déplacements et les tailles d’échantillons requis. « Beaucoup des structures que nous analysons sont plus grandes que notre laboratoire, ce qui nous limite en termes de taille des éléments que nous pouvons tester », explique M. Reinhorn. « L’un de nos défis permanents consiste donc à trouver de meilleurs moyens de fournir la simulation la plus précise dans le laboratoire de test, tout en maîtrisant les coûts. »
SOLUTIONS MTS
Depuis 1983, MTS fourni au SEESL la technologie configurable nécessaire pour s’adapter rapidement aux nouvelles exigences de test, ainsi qu’une expertise de test facilement disponible pour aider les ingénieurs de test du SEESL à explorer de nouvelles méthodes de recherche. Ce partenariat de longue date a permis au SEESL d’identifier en permanence de nouvelles techniques pour améliorer la précision des simulations sismiques et des structures de génie civil.
En 2004, le SEESL a achevé des travaux majeurs qui ont permis de tripler la taille de l’établissement et d’intégrer une multitude de nouveaux équipements de test avancés fournis par MTS : deux tables de tangage 6DDL pour compléter une table de tangage 5DDL d’origine ; des vérins dynamiques et statiques à grande échelle ; une boîte laminaire géotechnique ; et des contrôleurs MTS FlexTest® en réseau. Les deux tables de tangage MTS 6DDL peuvent être combinées pour prendre en charge les tests de très gros échantillons, y compris des ponts grandeur nature jusqu’à 40 mètres de long. MTS et le SEESL ont également développé conjointement une installation unique pour la simulation de composants non structuraux, composée d’une table de tangage à deux étages avec des courses de +/- un mètre et des vitesses pouvant atteindre trois mètres par seconde.
« La configurabilité de nos tables de tangage nous a ouvert un nouveau monde de possibilités en termes de test et d’expérimentation », détaille Mark Pitman, responsable du service technique du SEESL, qui collabore avec MTS depuis 27 ans.
Selon M. Pitman, une telle innovation est rendue possible par la polyvalence et la précision de l’équipement de test de MTS, ainsi que par l’expertise facilement disponible offerte par les ingénieurs de terrain MTS.
« J’apprécie de pouvoir accéder directement à des experts en simulation de tremblement de terre et en tests statiques et dynamiques, et MTS dispose d’un personnel d’ingénierie talentueux pour les applications, l’ingénierie des systèmes et la planification des installations », poursuit-il. « MTS fourni un niveau de support technique et d’ingénierie sur le terrain que je considère sans égal. »
Un exemple de ce soutien est la collaboration du SEESL avec MTS au cours de son exploration initiale de la technologie de simulation hybride, qui combine simultanément les tests mécaniques des sous-structures avec des modèles informatiques du reste de la structure. Cette technique fournit un moyen efficace de comprendre comment les événements sismiques auront un impact sur une structure de génie civil, sans avoir à investir dans le laboratoire et les équipements de test nécessaires pour tester l’ensemble de la structure.
« La simulation hybride s’est avérée essentielle pour que nous maintenions la taille des échantillons d’essai gérables tout en caractérisant plus précisément la structure plus grande à laquelle correspond l’échantillon », conclut M. Reinhorn.
AVANTAGES CLIENTS
Reinhorn et Pitman conviennent que MTS a été essentiel pour aider le SEESL à établir et à maintenir sa solide position de leader mondial en génie civil des structures. Le partenariat a créé une base hautement performante et configurable sur laquelle les ingénieurs du SEESL peuvent poursuivre en toute confiance de nouvelles méthodes de test qui soutiennent leurs objectifs d’enseignement, de recherche et commercial.
« La flexibilité de l’équipement de test nous libère vraiment en termes d’exploration, car elle nous permet de faire preuve de créativité et de rechercher de nouvelles innovations », indique M. Pitman. « Nous sommes peut-être des pionniers de la recherche et de l’expérimentation, mais cela est dû en grande partie au fait que MTS est un excellent accompagnateur. »
« Cette flexibilité du laboratoire nous profite également du point de vue de l’enseignement et du mentorat, car elle nous permet de standardiser nos logiciels et matériels de test pour simplifier l’apprentissage », ajoute le Dr Reinhorn. « Les étudiants peuvent se concentrer davantage sur la compréhension des méthodes expérimentales et moins sur la maîtrise de l’équipement de test lui-même. »
En outre, le SEESL bénéficie d’une maintenance de routine offerte par MTS, que Pitman cite comme un autre élément essentiel de la réussite du SEESL. « La disponibilité que nous connaissons grâce à la maintenance, à l’étalonnage et aux réparations périodiques nous permet de maintenir notre équipement MTS opérationnel avec un temps d’arrêt minimal », explique-t-il. « Nous avons actuellement cinq ou six projets en parallèle tous les jours de la semaine, chacun à un stade de préparation différent. »
Le Dr Reinhorn attend avec impatience d’autres excellents résultats de la collaboration SEESL/MTS à l’avenir. « Je ne suis pas sûr que nous serions arrivés là où nous en sommes aujourd’hui sans la présence et le soutien de MTS. Notre partenariat avec MTS a été excellent au cours des 30 dernières années, et nous espérons qu’il continuera encore longtemps. »
