Annonce en anglais et français
Contexte
Les matériaux architecturés [1] sont une classe émergente de matériaux avancés, étendant le champ des possibles en termes de propriétés fonctionnelles. Le terme matériaux architecturés comprend tout matériau hétérogène ayant des propriétés spécifiques améliorées du fait d’une conception morphologique et topologique intelligemment prédéfinie. La fabrication apparait comme une technique idéale pour le développement de tels matériaux.
Dans le cadre d’un projet de recherche portant sur la fabrication additive de matériaux architecturés, on se propose d’étudier des matériaux métalliques à la fois légers et capables de se déformer avec une grande amplitude de façon réversible. Le concept repose sur l’effet conjugué d’une architecture périodique permettant de créer des effets de structure, et d’une déformation amplifiée via le matériau constitutif lui-même super-élastique : le NiTi, un alliage à mémoire de forme obtenu par fabrication additive. Les applications intéressent particulièrement le domaine aéronautique pour la conception de voilure d’engins volant type drones, avec la perspective d’un possible actionnement.
Le but du présent projet est de réaliser une étude paramétrique pour l’optimisation du comportement effectif d’un motif périodique auxétique en NiTi, qui semble un bon candidat pour remplir le cahier des charges d’actuation proposé. Différents paramètres géométriques seront considérés dans cette campagne d’expérimentation numérique menée à l’aide d’un code éléments finis. Les propriétés effectives pour chaque configuration seront obtenues par homogénéisation numérique. Le formalisme thermoélastique anisotrope en transformations finies sera adopté par soucis de précision pour représenter au mieux les variations géométriques de la cellule entre les états actif et passif.
Ce projet de thèse fait partie du projet de recherche collaboratif ALMARIS financé par l’ANR (2017-2021).
Mots-clés
Matériaux architecturés, optimisation topologique, fabrication additive, aéronautique.
Candidat
Le candidat doit avoir obtenu un diplôme de master et/ou diplôme d’ingénieur dans une discipline pertinente : mécanique, méthodes numériques, matériaux, génie aéronautique, etc. et faire preuve d’un intérêt les approches numériques. Bien qu’encouragée, la connaissance préalable du français n’est pas obligatoire, mais un niveau avancé en anglais parlé et écrit est nécessaire pour ce projet. Le candidat doit être très motivé, talentueux
et enthousiaste, et une forte capacité à travailler de façon autonome.
Il s’agit d’un contrat doctoral CNRS de 3 ans à démarrer dès que possible, auquel pourra s’ajouter un monitorat (64h/an), selon la volonté du candidat. Les candidatures incluant dans un seul fichier PDF CV, lettre de motivation, contacts d’au moins 2 personnes susceptibles de recommander le candidat, liste de publications, et notes des 3 dernières années d’études, doivent être envoyées à justin.dirrenberger@ensam.eu.
Références
[1] O. Bouaziz, Y. Bréchet and J. D. Embury, Adv. Eng. Mater., 10(1-2), pp. 24-36, 2008.