Simulation de la rupture fragile de couches d'oxydes H/F

TN France; Saclay; Sur place; EUR 20 000 - 40 000; Plein temps

Résumé du poste

Une entreprise innovante recherche un stagiaire pour travailler sur la simulation de la rupture fragile des couches d'oxydes. Le candidat participera à des études bibliographiques, à la modélisation et à la simulation d'essais micromécaniques, en utilisant Python et FEniCS. Ce stage offre une opportunité d'approfondir des compétences techniques dans le domaine des matériaux et de la mécanique, tout en travaillant sur des projets de recherche appliquée.

Qualifications

• Étudiant(e) en Master 2 ou 5ème année d'école d'ingénieur.
• Compétences en Python et modélisation requises.
• Intérêt pour les matériaux et la mécanique.

Responsabilités

• Étude bibliographique sur les essais micromécaniques.
• Modélisation et simulation des essais de flexion de micro-poutres.
• Proposition de géométries d’essais alternatives.

Connaissances

Python

Modélisation

Analyse numérique

Formation

Master 2 en Mécanique / Matériaux

Outils

FEniCS

Simulations éléments finis

Description du poste

Simulation de la rupture fragile de couches d'oxydes H/F, Saclay

Description de l'offre

Les alliages métalliques utilisés dans les applications industrielles peuvent former des couches d’oxydes en présence d’un environnement corrosif. Ces oxydes peuvent être répartis de manière uniforme en surface et / ou se localiser au niveau des joints de grains. Dans ce dernier cas, les joints de grains oxydés peuvent rompre de manière fragile sous chargement mécanique, et conduire à la rupture intergranulaire du matériau. Ce mécanisme est par exemple un scénario possible de rupture des aciers inoxydables austénitiques qui sont utilisés dans les Réacteurs nucléaires à Eau pressurisée (REP) [1]. Pour ces matériaux, le milieu REP (eau à 340°C) conduit à la formation d’une fine couche d’oxyde uniforme et également au niveau des joints de grains. La connaissance des propriétés de rupture – contrainte critique, énergie de fissuration – de ces oxydes est un prérequis indispensable à la modélisation de ce phénomène. Des essais de flexion de micro-poutres ont été réalisés dans une étude précédente qui ont permis d’obtenir de premières estimations de ces propriétés de rupture avec une analyse simplifiée [2]. Une analyse plus quantitative est cependant nécessaire afin d’une part d’exploiter au mieux les essais disponibles et d’obtenir des estimations fiables des propriétés de rupture, et d’autre part de proposer de nouvelles géométries d’essais micromécaniques plus adaptés à la détermination de ces propriétés. L’approche variationnelle de la rupture [3] semble être un bon candidat à la simulation de ces phénomènes de rupture élasto-fragile.

Les tâches suivantes sont prévues au cours du stage:

• Étude bibliographique sur les essais micromécaniques et les analyses associées utilisés pour caractériser les propriétés de ruptures des couches d’oxydes ;
• Prise en main des aspects numériques de l’approche variationnelle de la rupture (Python / FEniCS) ;
• Modélisation et simulation des essais de flexion de micro-poutres réalisés dans [2] ;
• Détermination des propriétés de rupture ;
• Proposition de géométries d’essais alternatives à sensibilité accrue aux propriétés recherchées ;

[2] R. Azihari, Approche micromécanique et modélisation de la rupture intergranulaire - Application à la corrosion sous contrainte assistée par l’irradiation, Thèse de l’Université de Toulouse, 2023

Moyens / Méthodes / Logiciels

Simulations éléments finis, Python, FEniCS

Profil du candidat

Master 2 / 5ème année école d’ingénieur Mécanique / Matériaux