Contexte
Le phénomène d’usure est un mode d’endommagement complexe difficile à appréhender du fait de son caractère pluridisciplinaire qui fait intervenir la mécanique, la science des matériaux et la chimie. Pour comprendre ce phénomène et arriver à s’en prémunir lors de la durée de fonctionnement de composants de structures, les approches actuelles reposent principalement sur une démarche expérimentale qui est longue et coûteuse. C’est pourquoi il est intéressant de développer des outils numériques visant à modéliser l’usure et à mieux comprendre ce phénomène. Cela permettrait typiquement de concevoir des composants aux durées de fonctionnement maîtrisées et d’optimiser leur maintenance.
Objectif
Le travail de thèse proposé est principalement de nature numérique appliqué à des problématiques industrielles. Dans ce cadre applicatif, des méthodes numériques particulièrement adaptées à la problématique de l’usure douce (sans déformation inélastique macroscopique) ou sévère (avec plasticité macroscopique) seront recherchées, en mettant à profit les particularités des problèmes physiques traités. Au final, parmi les méthodes numériques qui seront mises au point, celle identifiée comme la plus prometteuse et la mieux adaptée à la simulation de l’usure sera implémentée dans le code aux éléments finis CAST3M développée par le CEA. Des comparaisons calcul-essai sur des configurations élémentaires permettront de valider les développements et de s’assurer de la représentativité des simulations.
Environnement d’activité
La thèse se déroulera dans le Laboratoire de Mécanique Système et Simulation (LM2S) du Commissariat à l’énergie et aux Energies Alternatives (CEA) – site de Saclay (région parisienne). Le LM2S est un laboratoire spécialisé en calcul de structure regroupant des activités de développement logiciel (développement du code éléments finis Cast3M) et d’expertises scientifiques et techniques en direction de la communauté scientifique (académique et industriel). Le doctorant travaillera au sein d’une équipe pluridisciplinaire comportant des compétences en simulation numérique et moyens d’essais sur la thématique usure. Il participera par ailleurs aux échanges techniques avec les partenaires industriels impliqués dans ce sujet lui permettant de mettre en regard ses travaux de simulation avec les enjeux pratiques dont ils sont porteurs.
Profil recherché
Master 2 (ou équivalent) en mécanique des structures, modélisation numérique
Contact
Matthieu BREUZE (matthieu.breuze@cea.fr)
En copie :
- Habibou MAITOURNAM (habibou.maitournam@ensta-paris.fr)
- Jean-Charles LE PALLEC (jean-charles.le-pallec@cea.fr)