Stage R& D - Outil & Méthode d’identification des paramètres des lois de comportement mécanique pour les composites flexibles - (F/H)

Stage R& D - Outil & Méthode d’identification des paramètres des lois de comportement mécanique pour les composites flexibles - (F/H)

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Contexte

Grâce à sa science des matériaux et sa maîtrise inégalée des composites polymères depuis plus de 130 ans, Michelin investit de nouveaux territoires au-delà de la mobilité.

Par exemple, le Groupe Michelin utilise son expertise du pneu sans air et sa connaissance des matériaux de haute technologie pour concevoir une roue lunaire capable de résister à des températures extrêmes (supérieures à 100°C et inférieures à -240°C), aux rayonnements solaires et galactiques, tout en préservant l’autonomie de la batterie du rover et en assurant une traction maximale sur un sol meuble agressif.

De plus, le Groupe Michelin accélère le développement de nouvelles activités et souhaite notamment se développer dans les domaines des produits composites flexibles ou des polymères techniques, comme par exemple le développement de l’activité « courroie de transmission » ou « joints d’étanchéité » au sein de l’entité Fenner du groupe Michelin devient un domaine prioritaire pour la stratégie de diversification du groupe.

Dans tous ces domaines, la maitrise des performances produits (robustesse, adhérence, facilité de montage / démontage, frottement,  durée de vie, … ) et leur compromis en conception est clé. Ainsi, ces dernières années, le développement de moyen de caractérisation, d’outils de post-traitement ainsi que l’analyse des mécanismes au travers de simulations numériques a permis de contribuer à cette maitrise de la conception.

Le sujet proposé vise à continuer et améliorer le travail effectué ces dernières années par la mise en place d’une chaine de caractérisation pour les composites flexibles ( chaine = base de donnée + protocole expérimental + plan de mesure + connaissance de la pertinence (Différence critique / incertitude de mesure / domaine de validité).

Missions

La mission consistera à améliorer notre chaine de caractérisation de composite :

• pour alimenter les simulations en lois de comportement pertinentes,

• pour confronter notre analyse, notamment numérique, à des résultats expérimentaux permettant de faire progresser et de valider notre capacité de conception.

Cette mission pourra se dérouler en 3 macro-étapes : 

• Mise en place d’un protocole de mesure, si possible normalisé, pour caractériser le comportement d’un composite flexible.

• Etude de la sensibilité des matériaux aux divers paramètres de sollicitation, dans l’ordre de priorité :

  • Déformation

  • Température

  • Vitesse de déformation

  • Fluage/Relaxation

• Mise en place d’un outil d’identification des propriétés, pour les différentes lois de comportement : 

  • Soit par méthode directe (détermination analytique en post-traitement des mesures brutes) 

  • Soit par méthode indirecte (simulation de l’expérience puis rétrofit des propriétés) 

• Mettre en place une base de données permettant la comparaison avec des bases de données public ou disponible 

Délivrables

• Une étude bibliographique, pour à la fois s'approprier le problème mécanique et les solutions expérimentales envisageables pour les différents modèles / lois de comportement / matériaux.

• Développement et amélioration des méthodes existantes de mesure, tant du point de vue de la représentativité physique que des outils de mesures et de post-traitement

  • C’est dans ce cadre qu’une étude de sensibilité aux divers paramètres (déformation, température, vitesse de déformation, fluage/relaxation) sera menée

• Un outil d’identification des lois de comportements

• Comparaison avec des résultats de la littérature

• Une base de donnée contenant les mesures historiques et les données de la littérature/public.

• Rapport de synthèse

Apport pour le/la candidat.e

• La découverte de la R&D dans le monde industriel.

• La découverte des modes de validation, notamment expérimental

• L’utilisation de moyen de caractérisation expérimental et de simulation des éprouvettes

• La confrontation de la simulation numérique et d'une approche expérimentale

Compétences

• Formation en mécanique des milieux continus et éléments finis (Abaqus serait un plus)

• Connaissance d'un langage de programmation (Matlab ou Python)

• Connaissance de l'outil de CAO Catia est un plus

• Pragmatisme

Niveau d'étude: Projet de fin d’étude Bac+5

Localisation: L'alternance se déroulera au Centre de Technologie Europe Michelin à Clermont-Ferrand, dans l'équipe de recherche avancée en collaboration avec l'équipe de conception des produits de recherche avancé, l’équipe de développement des lois de comportement et l’équipe de développement des outils de simulation internes.

Lieu : Ladoux (Cébazat)

Durée : 4/6 mois

Date de Début : entre Février et avril 2024

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