Offre de thèse
il y a 3 semaines
Informations générales
Intitulé de l'offre : Offre de thèse : Estimation du comportement effectif ainsi que des statistiques des champs de composites élasto-dissipatifs (H/F)
Référence : UMR7031-SANGUE-046
Nombre de Postes : 1
Lieu de travail : MARSEILLE 13
Date de publication : samedi 1 juin 2024
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 octobre 2024
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : La rémunération est d'un minimum de 2135,00 € mensuel
Section(s) CN : Ingénierie des matériaux et des structures, mécanique des solides, biomécanique, acoustique
Description du sujet de thèse
Contexte de la thèse : Le dimensionnement des structures industrielles constituées de matériaux hétérogènes s’appuie sur des outils numériques de plus en plus performants. Pourtant, ces outils reposent encore souvent sur des formulations phénoménologiques des lois de comportement ne décrivant que sommairement les mécanismes complexes actifs à l’échelle des microstructures, notamment lorsque ces derniers couplent des phénomènes réversibles et irréversibles. Des approches micromécaniques (ou d’homogénéisation) en "champs moyens" , reposant sur des descripteurs des états locaux en nombre limité mais suffisant, ont été développées pour construire la réponse macroscopique des matériaux hétérogènes prenant en compte les propriétés des phases constitutives et leur morphologie microstructurale. Intégrées à l’échelle du point d’intégration d’un calcul d’une structure, elles peuvent conduire à un gain en temps de calcul significatif par rapport aux méthodes de type " éléments finis au carré " dans lesquelles les interactions locales sont décrites par des calculs en "champs complets " extrêmement couteux. Cette thèse est financée dans le cadre du projet ANR AnoHona (Advanced NOnlinear HOmogenization for structural aNAlysis) qui vise à :
- Formuler un cadre générique pour les lois de comportement homogénéisées et le décliner dans une bibliothèque logicielle ouverte et interfaçable à tout code de calcul de structures (axe 1).
- Développer une méthodologie permettant d’améliorer la description du comportement effectif de matériaux à phases ductiles, d’une part par l’introduction de variables macroscopiques décrivant l’hétérogénéité des champs locaux dans les phases (axe 2), et d’autre part par la prise en compte de morphologies microstructurales générales, potentiellement complexes (axe 3).
- Démontrer la faisabilité de l’approche à un cas réel industriel comportant des non-linéarités fortes, des couplages multiphysiques, une microstructure et des sollicitations complexes.
Objectifs scientifiques : Cette thèse se positionne dans l’axe 2 du projet qui vise à proposer une méthode par champs moyens pour estimer les propriétés effectives et les fluctuations statistiques des champs locaux dans un composite linéaire de comparaison linéaire (MLC) visco-élastique. Ces estimations peuvent être générées par deux familles d’approches : les approches directes majoritairement fondées sur le principe de correspondance et les approches variationnelles reposant sur des approximations des champs microscopiques. Les approches directes présentent l’avantage de la simplicité de mise en œuvre et de la précision pour l’estimation du comportement effectif du MLC mais ne permettent pas d’estimer, dans le cas général, les fluctuations des champs locaux indispensables à une définition pertinente du MLC. Les approches variationnelles permettent d’estimer ces statistiques mais sont difficiles à mettre en œuvre et présentent des limites d’utilisation, notamment pour des trajets de chargement complexes (fatigue, chargement non-radial). L’objectif de cette thèse est de développer une méthode unifiant les deux approches pour la résolution du MLC dans un cadre visco-élastique
Profil recherché : Ingénieur ou titulaire d’un master, excellent niveau en mécanique des matériaux, notamment en mécanique non linéaire (modèles de comportement formulés dans le cadre de la thermodynamique des processus irréversibles, viscoélasticité…) et en calculs de structure. Des connaissances en homogénéisation seront un plus.
Contexte de travail
La thèse se déroulera au Laboratoire de Mécanique et d'Acoustique (LMA) une unité mixte de recherche AMU-CNRS-Centrale Méditerranée, UMR 7031. Ses principaux domaines de compétences sont la mécanique du solide (structure, matériaux, interfaces) et l'acoustique (propagation des ondes dans des milieux fluides et solides complexes).
Contraintes et risques
Des séjours dans un des labos partenaires du projet Anohona sont possibles.
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