Doctorat (H/F)
il y a 1 semaine
- Français
- Anglais
Date Limite Candidature : mercredi 9 août 2023
**Informations générales**:
**Intitulé de l'offre **:Doctorat (H/F) sur l'estimation non-destructive de contraintes résiduelles en fabrication additive**
Référence : UMR8006-PIEMAR-002
Nombre de Postes : 1
Lieu de travail : PARIS 13
Date de publication : mercredi 19 juillet 2023
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 octobre 2023
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2 135,00 € brut mensuel
Section(s) CN : Milieux fluides et réactifs : transports, transferts, procédés de transformation
**Description du sujet de thèse**:
- CONTEXTE
- Les pièces btenues par fabrication additive (métallique, polymère ou béton) sont caractérisées par un fort état de contraintes internes qui sont à l'origine de phénomènes catastrophiques à l'échelle globale comme locale: distortions géométriques, initiation de fissures, flambement en cours de fabrication.. Malgrès le développement de stratégies de diminution des contraintes résiduelles en post-fabrication, celles-ci restent un verrou majeur pour la fabrication de pièces structurelles par fabrication additive, loin des promesses associées à cette famille de procédé concernant les défis sociétaux, technologiques et environnementaux actuels : réduction de la consommation d'énergie, relocalisation et rationalisation des moyens de production, optimisation et fonctionalisation des structures.
- Un effort scientifique conséquent est donc associé à la compréhension des mécanismes de génération des contraintes résiduelles pendant la fabrication, avec la formulation de modèles prédictifs variés. Ces développements théoriques s'accompagnent naturellement d'études expérimentales visant à les valider. Cependant, l'état de l'art des méthodes d'estimation de contraintes résiduelles se basent sur une mesure de déformation (ex: méthode du contour, trou incrémental, Diffraction aux Rayons X, etc.). La connaissance necessaire des lois constitutives devient alors extrêmement limitante dans le cas des pièces imprimées, souvent caractérisées par un comportement non-linéaire, anisotrope et hétérogène.
- De façon alternative, certaines méthodes d'Evaluation Non Destructive (END) sont formulées sur la théorie de l'acousto-élasticité, qui décrit la réponse d'une structure face à une perturbation dynamique par rapport à une configuration initiale soumise à champ de contraintes internes quasi-statiques. Cette contrainte intervient alors dans les équations du mouvement par le biais (1) d'une variation de la raideur tangente matérielle associée à la non-linéarité du comportement; (2) d'une raideur géométrique faisant directement intervenir le tenseur de contraintes à estimer. Toutefois, ces méthodes d'END par ultrasons se focalisent sur le premier effet -la variation de raideur matérielle
- qui, encore une fois, fait l'hypothèse de la connaissance des lois constitutives. L'effet géométrique est donc négligé, car la nature des données experimentales utilisées -une signature ultrasonore mesurée à une fréquence et une position uniques
- ne permet pas de séparer les deux effets.
- Le projet ANR ITHERATE (In-situ estimation of Transient HEterogeneous Residual stress fields in additive manufacturing via the AcousTo-Elastic effect) se propose de tirer avantage du développement récent et local de méthodes de mesures plein-champ associées à des procédures de traitement de signal de façon à réaliser une analyse large-spectre de la réponse edynamique de la structure d'intérêt à partir de laquelle une estimation de l'état de contraintes internes puisse être envisageable. En particulier, la procédure proposée a le potentiel de produire (1) une mesure directe des contraintes -sans conaissance a-priori de lois de comportement
- qui soit (2) résolue en espace et en temps -de façon à caractériser des cotraintes hétérogènes et transitoires
- et qui puisse (3) être implémentée in-situ dans le procédé pour analyser la génération des contraintes résiduelles en cours de fabrication.
- OBJECTIFS
- Ce projet fondamentalement transverse est au croisement entre études théoriques et expérimentales, associées à de la simulation numérique avancée, des dispositifs expérimentaux originaux et des méthodes de traitement de signal poussées concernant la mécanique des matériaux et l'analyse des procédés, et soulève de nombreux défis à relever. En particulier, l'objectif de la thèse est d'établir le cadre de travail rigoureux associé à la formulation et la validation expérimentale de la méthode d'estimation des contraintes proposée:
- problème direct : prédiction numérique de la dispersion des ondes et du comportement modal de structures pré-contraintes
- problème inverse
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Vendeurs (F/H) - Cdi 25h/cdd 25h - Paris, Tolbiac
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Doctorat en géométrie et topologie
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