Caractérisation de la propagation de fissure par fatigue d’un alliage base nickel élaboré par fabrication additive

La fabrication additive (FA) est un procédé en plein essor depuis quelques années et constitue un enjeu important dans de nombreux domaines notamment dans le secteur aéronautique. Il existe de nombreux procédés de fabrication additive disponibles sur le marché, et le choix du procédé dépend des matériaux employés ainsi que des propriétés physiques et mécaniques recherchées. La fusion laser de poudres métalliques est un procédé de plus en plus utilisé dans le secteur aéronautique. Il permet de réduire le temps de fabrication tout en gardant une grande flexibilité dans la conception des pièces.

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Comportement des matériaux nanocomposites : étude de la déformation irréversible de nanoparticules métalliques

Outils et connaissances à utiliser: Science des Matériaux Nature du travail : Simulation numérique. Les nanocomposites constituent une perspective technologique prometteuse : de nouveaux débouchés sont déjà en développement (emballage/effet barrière, câbles, pièces pour l'automobile, furtivité, etc.) tandis que des études plus fondamentales visent à exploiter pleinement les effets des nanoparticules (propriétés mécaniques, thermiques, anti-feu, barrière, conductivité, photoluminescence, etc.). Ces matériaux réunissent en effet les bénéfices propres aux matériaux composites et les propriétés uniquesdes nanoparticules et autres renforts nanométriques, ouvrant la porte à de très nombreuses applications en termes d’amélioration des propriétés, ou de couplage multi-physique...

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Développement et validation d'un code de maillage EF d'une image 3D

Ces travaux s'inscrivent dans les activités de modélisation et de simulation de l'équipe "Endommagement et Durabilité" (ENDO) du département Physique et Mécanique des Matériaux de l'institut Pprime. Les problématiques de cette équipe sont centrées sur la mécanique des matériaux et des structures dédiés en particulier aux domaines des transports – essentiellement aéronautiques - et de l’énergie.

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ETUDE DES MÉCANISMES DE PROPAGATION DE FISSURE PAR FATIGUE DANS L’IN625 HYPER-DÉFORMÉ

Application et Débouchés : Aérospatiale, Aéronautique Outils et connaissances à utiliser: Expériences de fissuration par fatigue, dépouillement des résultats Nature du travail : Expérimental L’intégrité des structures et composants industriels dans de nombreux domaines incluant notamment la production d’énergie, les transports, l’aérospatial, l’électronique ou les biotechnologies, nécessite sur les plans mécanique, physique, physico-chimique, métallurgique et plus généralement de la science des matériaux, une connaissance approfondie des conditions permettant d’éviter leur endommagement et leur dégradation à partir de défauts provenant des processus d’élaboration, de mise en forme, d’usinage ou bien encore de manutention, pouvant conduire au développement de fissures qui sont souvent la cause de rupture pouvant être catastrophique tant en terme de sécurité qu’en terme financier.

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Étude numérique de l’impact de macro-rugosités sur l’écoulement turbulent au sein de passes à poissons à fentes verticales.

Depuis quelques années, des macro-rugosités sont disposées sur les radiers des passes à poissons à fentes verticales. Leur implantation est inspirée des passes «naturelles» à enrochements régulièrement répartis et elles sont généralement constituées de blocs disposés uniformément sur le radier. Ces macro-rugosités permettent notamment d’adapter l’écoulement des passes àpoissons à fentes verticales(radier lisse) aux espèces benthiques et/ou aux faibles capacités de nage...

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Génération de conditions d'entrée turbulentes

Summary in english: the objective of this master 2 project is to build a low order dynamical model to generate inflow conditions for the numerical simulation of a turbulent channel flow. The dynamics in a precursor periodic simulation will be used to build this model, making use of Proper Orthogonal Decomposition (POD). The candidate should be familiar with fluid mechanics and turbulent flows. Ideally he would have some knowledge about fluid flow analysis using POD or spectral analysis, and he is motivated by scientific computing in Fortran and /or Matlab.

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Modélisation de la tenue en fatigue d’un aluminium AlSi10Mg élaboré par voie additive sur lit de poudre

La fabrication additive permet d’élaborer des pièces complexes par fabrication directe à partir de la CAO sans moules. Ces procédés se développent beaucoup dans le domaine de la petite série et en particulier dans l’aéronautique. Comme tout procédé nouveau, il faut qualifier et quantifier la santé matière en fonction des paramètres du procédé.

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5 months

Molecular dynamics study of the initial stages of thin film growth under energetic conditions

Nanoscale metallic thin films have been used for many decades for various technological applications, including microelectronics, optoelectronics or functional overlayers to modify/improve the properties of structural materials, as well as their reliability. Over the years, many studies have demonstrated a complex dependence of film microstructure and resulting properties on the deposition conditions (i.e. kinetic energy of deposited particles, nature and temperature of substrate) and on their characteristics (surface mobility, chemical reactivity)...

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Segmentation d'images 3D de matériaux par apprentissage supervisé - M1/M2

Machine learning segmentation of 3D material images. Contexte : L'utilisation de l'imagerie 3D afin d'analyser les microstructures de matériaux hétérogènes tels que les composites tissés 3D ou les agrégats polycristallins connait un franc succès depuis quelques années. En effet, les images tomographiques de ces matériaux nous renseignent sur leur architecture interne, la présence éventuelle de défauts et sur leur évolution lors d'une sollicitation mécanique ou d'un vieillissement(cf.Figure 1). Ces images sont précieuses pour comprendre les performances des matériaux en conditions d'usage et ainsi pouvoir améliorer leur formulation ou leur procédé de fabrication.

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4 à 6mois entre février2020 et fin septembre 2020

Simulations à l’échelle atomique de films minces d’or nanomaclés

Une macle est une portion de cristal ayant une orientation particulière, obtenue par exemple par réflexion, par rapport à la matrice de même structure cristalline. Les macles peuvent apparaître lors de la déformation plastique (macles de déformation), maisaussi en cours de croissance ou de recristallisation. Ces dernières années, les matériaux nanomaclés ont étél’objet d’un grand intérêt du fait de leurs remarquables propriétés mécaniques. Ils allient en effet une bonne résistance mécanique, une bonne ductilité et un durcissement, et ce sans perte des propriétés électriques (résistivité identique à celle des matériaux à gros grains...

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6 mois

Simulations de l’écoulement à surface libre généré par un bateau en eaux peu profondes.

Ce lien entre les études menées en laboratoire et la simulation numérique trouve tout son intérêt pour les questions liées à la logistique. Le caractère pluridisciplinaire du projet permet de relever le défi d’intégration au sein d'un outil numérique de toutes les caractéristiques du transport fluvial. Il permet également d’expérimenter les nouveaux modes d’exploitation des bateaux en utilisant les expériences des partenaires acquises sur les autres modes de transport. En particulier, les résultats attendus permettront d’analyser l’influence des caractéristiques de navigation (vitesse, forme de la coque, claire sous quille, profondeur d’eau) sur les caractéristiques des ondes de batillages (hauteur, célérité). Ces premiers résultats apportent une contribution à la connaissance de l’optimisation des bateaux fluviaux et donc de la rentabilité des voies d’eau dans le sens de la réduction du batillage. Ce projet de recherche ouvre donc la voie à un changement de réglementation et à une optimisation de la flotte...

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