Assemblage Multi-matériaux Métal/composite Pour Structure Hybride

**Assemblage multi-matériaux métal/composite pour structure hybride / Multi-material metal/composite assembly for hybrid structures**:

- Réf **ABG-131283**
- Sujet de Thèse
- 18/04/2025
- Contrat doctoral
- ICB-PMDM-Lermps à l'Université de Technologie de Belfort-Montbéliard
- Lieu de travail- Belfort - Bourgogne-Franche-Comté - France
- Intitulé du sujet- Assemblage multi-matériaux métal/composite pour structure hybride / Multi-material metal/composite assembly for hybrid structures
- Champs scientifiques- Sciences de l’ingénieur
- Génie des procédés
- Mots clés- Assemblage multi-matériaux ; projection thermique ; texturation laser ; fabrication additive ; simulation numérique ; Multi-material assembly ; thermal spraying ; laser texturing ; additive manufacturing ; numerical simulation

**Description du sujet**:

- **ENGLISH BELOW**:
**Contexte**:

- Les assemblages multi-matériaux représentent une stratégie de conception de plus en plus pertinente pour optimiser la répartition fonctionnelle des matériaux au sein des structures. Ils permettent d’associer des matériaux aux propriétés complémentaires (résistance mécanique, conductivités thermique et électrique, etc.) afin de répondre aux exigences multi-physiques des systèmes tout en réduisant leur masse. Cet allégement contribue directement à la diminution des consommations énergétiques et des émissions de gaz à effet de serre (GES), notamment dans les secteurs du transport terrestre et de l’aéronautique.

Ce travail de thèse s’inscrit dans la continuité de recherches menées sur les assemblages multi-matériaux acier/aluminium, reposant sur un couplage entre la texturation laser et la projection à froid (cold spray), en partenariat avec LISI Automotive. Ces développements ont conduit au dépôt du brevet µ-MACH ASSEMBLY PROCESS® (micro mechanical anchoring cold hybrid assembly process) et à la réalisation d’un démonstrateur industriel.

**Objectifs/Description**:

- Cette thèse vise à étudier la faisabilité des assemblages métal/composite ce qui passe par la maîtrise de ses différentes phases de construction. Pour y parvenir, trois étapes clés seront menées:

- La première étape concerne le développement et la validation d'un modèle numérique pour déterminer les mécanismes mis en jeu au cours de l’assemblage.
- La dernière étape consistera à appliquer la méthodologie de fabrication optimale, issue des étapes précédentes, pour produire une pièce réelle fonctionnelle du secteur de l’automobile actuellement fabriquée à partir de procédés conventionnels tels que le rivetage, le boulonnage ou le collage.
- **ENGLISH**:
**Context**:

- Multi-material assemblies represent an increasingly relevant design strategy for optimizing the functional distribution of materials within structures. They make it possible to combine materials with complementary properties (mechanical strength, thermal and electrical conductivity, etc.) to meet the multi-physical requirements of systems, while reducing their mass. This lightweighting contributes directly to reducing energy consumption and greenhouse gas (GHG) emissions, particularly in the land transport and aeronautics sectors.
- This thesis follows on from research carried out on multi-material steel/aluminum assemblies, based on a coupling between laser texturing and cold spray, in partnership with LISI Automotive. These developments led to the filing of the µ-MACH ASSEMBLY PROCESS® patent (micro mechanical anchoring cold hybrid assembly process) and the production of an industrial demonstrator.

**Objectives / Description**:

- The aim of this thesis is to study the feasibility of metal/composite assemblies, which involves mastering the various construction phases. To achieve this, three key stages will be carried out:

- The first stage concerns the development and validation of a numerical model to determine the mechanisms involved during assembly.

**Prise de fonction**:

- 01/10/2025

**Nature du financement**:

- Contrat doctoral

**Précisions sur le financement**:

- Thèse Ministérielle

**Présentation établissement et labo d'accueil**:

- ICB-PMDM-Lermps à l'Université de Technologie de Belfort-Montbéliard
- **ENGLISH BELOW**:

- Laboratoire d’accueil : Laboratoire Interdisciplinaire Carnot De Bourgogne - Axe PMDM - Rue de Leupe, 90400 Sevenans
- Université : Université de Technologie de Belfort Montbéliard (UTBM)
- Domaine : Sciences pour l’ingénieur
- **ENGLISH**:

- Host Laboratory: Carnot Interdisciplinary Laboratory of Burgundy - PMDM Axis - Rue de Leupe, 90400 Sevenans
- University: University of Technology of Belfort Montbéliard (UTBM)
- Field: Engineering Sciences

**Site web**:
**Etablissement délivrant le doctorat**:

- UTBM
- **ENGLISH BELOW**:

- **ENGLISH**:
- 21/05/2025