Stage Master 2: Étude de la fraction d’énergie dissipée en chaleur au cours de la déformation d[...]

Stage Master 2: Étude de la fraction d’énergie dissipée en chaleur au cours de la déformation du molybdène Ecole Nationale d’Ingénieurs de Brest (ENIB), 945 avenue du Technopôle Brest-Iroise, Durée 5-6 mois (démarrage en mars/avril 2026) En accord avec la législation française [https://www.service-public.fr/particuliers/vosdroits/F32131] Responsables du stage heloise.dandin@enib.fr Contexte scientifique Le molybdène est utilisé dans plusieurs applications dynamiques, notamment dans le domaine de la défense comme revêtement de divers systèmes. Ces applications impliquent de fortes sollicitations mécaniques (grandes vitesses de déformation, grandes déformations, fortes pressions) qui amènent le matériau à subir de grandes déformations plastiques. Pour autant, ce matériau n’a essentiellement été caractérisé qu’en quasi-statique et à des pressions extrêmes pour des besoins en planétologie. Les simulations numériques conduites avec des réponses constitutives irréversibles, dissipatives, qui dépendent des effets de vitesse et de la température, requièrent la résolution d’un couplage thermomécanique fort. La quantification précise des sources de chaleur accompagnant la déformation reste un enjeu majeur pour décrire correctement l’auto-échauffement et l’adoucissement thermique pendant la déformation. L’hypothèse que l’intégralité de la puissance plastique contribue à l’élévation de température est trop forte, et a montré qu’elle conduisait à une fusion prématurée. En réalité, seule une fraction de celle-ci y contribue, et dépend du niveau de déformation atteint, de la vitesse de déformation et de la température [4]. D’autres matériaux ont montré des valeurs de fractions d’énergie dissipée en chaleur bien inférieures à l’unité. C’est le cas, par exemple, d’alliages de Tungstène [1] pour lesquels une évaluation expérimentale a permis d’identifier des fractions d’énergie dissipée de l’ordre de 0.2-0.3 L’objectif de ce travail est de poursuivre de précédents travaux de modélisation de la réponse constitutive thermomécanique couplée du Molybdène, à partir d’une base de données expérimentale constituée de divers résultats d’essais de compression menés au CEA (quasi-statiques, dynamiques, en température). La méthodologie suivie repose sur l’utilisation d’une formulation variationnelle multi-champs des équations constitutives écrites en grandes transformations [2], thermodynamiquement cohérente, et fournissant un solveur efficace permettant d’inclure naturellement dans la résolution toutes les sources de chaleur prédites par le modèle constitutif lors du processus de déformation. Ce solveur est implémenté dans une librairie de calcul maison développée en Python. Plus précisément, l’objectif est d’évaluer d’une part l’influence de divers aspects des modèles de comportement thermo-élasto-visco-plastiques sur l’évolution des différentes sources de chaleur accompagnant la déformation, et d’autre part d’étudier l’influence de ces sources dans la capacité du modèle à représenter les données expérimentales. En particulier, les simulations numériques serviront à calculer les évolutions de fraction d’énergie dissipée prédites, selon diverses définitions de la littérature [3]. Activités du stagiaire Les activités consisteront à se familiariser avec les travaux existants sur les formulations variationnelles des équations constitutives thermo-mécaniques, et quelques modèles de comportement thermo-élasto-visco-plastiques. analyser la sensibilité de la fraction d’énergie dissipée à divers aspects de la modélisation. éventuellement implémenter d’autres modèles de comportement dans la librairie. Profil recherché Nous recherchons un candidat ayant une solide formation en modélisation mathématique en mécanique des solides et des matériaux, avec un goût pour la modélisation des couplages multiphysiques, et qui apprécie la programmation, notamment en Python. Le candidat fera preuve de rigueur et d’une importante curiosité scientifique. L’anglais couramment parlé et écrit est également requis. Ce travail sera effectué en Zone à Régime Restrictif (ZRR). La validation par le fonctionnaire sécurité défense sera nécessaire. Une poursuite en thèse de doctorat pourra être envisagée, et financée. #J-18808-Ljbffr