CIFRE R&D mesure de la dissipation associée à la propagation de fissure dans des élastomères chargés (H/F)

Description de l'offre

Missions

Michelin vous propose d'intégrer en contrat Cifre de 30 mois son Centre de Technologies de Clermont-Ferrand, dans les domaines de la R&D Matériaux.

Le sujet de thèse porte sur la mesure de la dissipation associée à la propagation de fissure dans des élastomères chargés.

Il s'agit d'une collaboration entre Michelin et des écoles de Mécanique et Physique, l'IP (Institut Pascal à Clermont-Ferrand) et l'IPR (Institut de Physique de Rennes). L'étude sera réalisée essentiellement dans les laboratoires de recherche de ces écoles, et des déplacements au centre d'essais de Michelin seront effectués en fonction des besoins de l'étude.
Michelin attache une grande importance à l'endurance de ses produits, notamment à la résistance à la fissuration de ses mélanges (composites polymère + charges). L'optimisation permanente de nos produits (allègements permettant une réduction de notre empreinte environnementale et des gains de CRI) nécessite de recourir à des structures et matériaux toujours plus robustes. D'où la nécessité pour Michelin de comprendre et maîtriser les mécanismes permettant aux mélanges de résister à la propagation de fissure.
Votre mission :
A la suite des travaux de Knauss, Hui, De Gennes, Raphaël, Persson (entre autres) sur les matériaux viscoélastiques linéaires en fissuration statique (la fissure est maintenue à une ouverture constante), un schéma général se dégage : le taux de restitution d'énergie G appliqué à l'éprouvette est consommé de deux façons, soit pour dissiper l'énergie à l'échelle macroscopique (l'avancée de fissure provoquant des charges-décharges de la matière, et donc de la dissipation puisque nos matériaux sont hystérétiques), soit pour rompre la matière à l'échelle microscopique (à l'extrême pointe de fissure). L'objectif de la thèse est de mesurer la première contribution, Gmacro, sur divers matériaux dans diverses conditions. Notons que G étant connu par ailleurs (car imposé par l'opérateur), Gmicro en découlera par simple différence.
L'estimation de Gmacro se fera au moyen de mesures de champs réalisées durant une propagation de fissure sur éprouvette.
- Première méthode : en mesurant les champs de déplacement (donc de déformation) et de température à différents instants, on peut calculer les gradients temporels et spatiaux du champ de température, donc le membre de gauche de l'équation de la chaleur ; et celui-ci égale par construction le membre de droite, qui contient la dissipation dont l'intégrale volumique égale Gmacro.
- Deuxième méthode (compatible avec la première) : en reportant les champs de déformation dans une loi de comportement identifiée par ailleurs via des essais conventionnels (type traction uniaxiale), on évalue directement l'hystérèse développée par chaque ligne matérielle.

En pratique, le.la doctorant.e fabriquera une partie des éprouvettes, conduira les essais de fissuration et les mesures de champs associées, post-traitera les données, et mettra ses résultats en regard de la phénoménologie des matériaux retenus (viscoélasticité, effet Mullins, cavitation, cristallisation sous tension). On travaillera sur matériaux modèles (NR / SBR, chargés ou pas), neufs ou vieillis, à différentes températures et vitesses de propagation de fissure, en statique ou cyclique. Ce plan sera précisé / révisé au cours de la thèse, en fonction de l'avancée des travaux.

les avantages
·  Des gestionnaires de carrière dédiés
·  Un programme de formation individualisé
·  Un management de qualité
·  Une rémunération équitable
·  Un environnement de travail agréable

·  Auvergne
·  Ingénieur Recherche et Développement (R&D)
·  Experience requise :Jeune diplômé
·  Thèse

Profil recherché

Compétences requises

De formation B+5 avec une dominante en physique ou mécanique (des milieux continus), vous êtes motivé.e par la physique / thermomécanique des polymères chargés, l'expérimentation en général, et les traitements numériques.
Votre curiosité et rigueur scientifique, votre ouverture à un environnement pluridisciplinaire et vos capacités d'initiative sont des atouts majeurs pour la réussite du projet.

Tout au long de votre stage, un tuteur du Centre de Technologie Michelin vous accompagnera afin de développer vos compétences professionnelles et générales.