PhD thesis (M/ F in Materials Science

Informations générales

Intitulé de l'offre : Thèse (H/F) élaboration et caractérisation mécanique de structures lattices
Référence : UMR5266-REMDEN-001
Nombre de Postes : 1
Lieu de travail : ST MARTIN D HERES
Date de publication : vendredi 25 octobre 2024
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 janvier 2025
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

Au-delà du domaine élastique, le comportement des structures lattices devient en général instable avec une chute brutale descontraintes du fait de l’apparition précoce de localisations qui entraînent des effondrements de la structure à des niveaux dedéformations relativement faibles. Ces effondrements sont d’autant préjudiciables qu’ils se généralisent vite à l’ensemble de la structuredu fait de son caractère périodique. La capacité d’absorption d’énergie s’en trouve fortement impactée.
En vue d’augmenter cette capacité d’absorption d’énergie, une idée est de jouer sur l’architecture, notamment en créant desarchitectures capables de stopper ou retarder ces effondrements. On se basera sur des travaux récents de la littérature qui proposentde s’inspirer de la cristallographie pour élaborer ce qu’on pourrait appeler des « métacristaux », en introduisant, à l’échelle de lastructure lattice, des interfaces analogues à des joints de grains (Pham et al., Nature 565, 2019).
C’est l’objectif du projet MIRACLES (MIcrotreillis Résilients inspirés d'Analogues en plasticité CristaLlinE), financé par l’ANR (2024-2028), que de développer de nouveaux matériaux architecturés de type microtreillis à “méta-grains” inspirés d'analogues en plasticitébi-cristalline et polycristalline, plus tolérants à l’endommagement par bandes d’effondrement.
Objectifs de la thèse
L’objectif de la thèse sera de se focaliser sur la conception, la fabrication, la caractérisation structurale et mécanique des architecturesles plus prometteuses. D’un point de vue conception, en interaction forte avec les simulations issues de l’IA et de la bicristallographiemenées dans les laboratoires partenaires (une autre thèse et un post doc), il s’agira notamment de proposer les meilleures solutions enterme de connectivité au niveau des interfaces. Les solutions retenues seront fabriquées par fusion sélective sur lit de poudre. Ellesseront caractérisées structuralement, notamment en termes de défauts hérités du procédé, en bénéficiant de l’expertise du laboratoiredans le domaine de la tomographie aux rayons X. Elles seront ensuite caractérisées mécaniquement en compression. Les différentesgrandeurs caractéristiques de l’absorption d’énergie seront quantifiées. L’analyse des résultats permettra un aller-retour constructifavec les modélisations numériques.

Contexte de travail

La thèse s'inscrit dans le cadre de l'ANR MIRACLES. Elle sera en interaction forte avec une autre thèse et un post doc de ce projet.
La thèse sera localisée au laboratoire SIMAP (Science et Ingénierie des Matériaux et des Procédés), au sein de l'équipe GPM2 (Génie Physique et Mécanique des Matériaux).