Stage M2 - Modélisation géométrique de structures lattices TPMS

UTBM; Belfort; Vor Ort; EUR 6.100 - 8.200; Teilzeit

Zusammenfassung

UTBM recherche un stagiaire Master 2 ou école d’ingénieur pour un projet en modélisation géométrique avancée de structures lattices TPMS en fabrication additive.

Vous développerez des méthodes numériques basées sur des splines avancées, générerez des données d’impression (STL) et imprimerez/validerez les échantillons dans le laboratoire d’accueil à Belfort.

Le stage est financé par ANR DynOpt4Lattice et s’inscrit dans l’équipe CO2M du laboratoire ICB CNRS UMR 6303, sur le campus UTBM Sévenans.

Qualifikationen

• Master 2 ou diplôme d’ingénieur requis.
• Intérêt pour conception mécanique et méthodes numériques.
• Programmation Python et modélisation géométrique appréciées.

Aufgaben

• Mettre en œuvre la formulation spline « general Bézier » pour modéliser des structures TPMS.
• Générer les données d’entrée pour l’impression (STL).
• Imprimer et valider les structures au laboratoire d’accueil.

Kenntnisse

Python programming

CAO modelling

Spline Bézier

TPMS lattices

Ausbildung

Master 2 ou ingénieur

Jobbeschreibung

Intitulé du projet :

Modélisation géométrique avancée de structures lattices TPMS en fabrication additive.

Mots-clés : Conception mécanique, modélisation géométrique, fabrication additive, structures architecturées, méthodes numériques, calcul scientifique.

• Début de stage envisagé : Février 2027
• Lieu : UTBM – Campus de Sévenans (Belfort, Fr.), Equipe C02M du Laboratoire ICB (CNRS UMR 6303)
• Financement : ANR DynOpt4Lattice (Agence Nationale de la Recherche)

Profil et compétences recherchées :

Diplôme : Master 2 ou école d’ingénieur

De formation à composante mécanique, vous avez un intérêt marqué pour la conception mécanique, le développement de méthodes numériques, et la recherche appliquée.

Exemple de connaissances/compétences appréciées :

• CAO : modélisation géométrique, modélisation surfacique, modélisation paramétrique ;
• Méthodes numériques, calcul scientifique, programmation Python ;
• Matériaux architecturés, structures lattices ;
• Fabrication additive, essais mécaniques.

Présentation du projet, contexte et objectif

L’émergence des procédés de fabrication additive (communément appelé impression 3D) a ouvert de nouvelles perspectives en ingénierie. En particulier, il est désormais possible de produire des structures aux géométries complexes, présentant alors des comportements et des performances mécaniques supérieures à des structures conventionnelles. Dans ce contexte, un intérêt croissant porte sur les structures lattices, aussi nommées structures architecturées ou structures en matériaux architecturés. Ces approches s’inspirent directement de formes architecturales que l’on retrouve dans la nature : le cœur de la structure est largement poreux, et l’agencement de vide et de matière est soigneusement choisi afin d’obtenir un comportement global spécifique et optimisé. C’est le cas des nids d’abeille, ou encore des porosités du tissu osseux par exemple.

La génération de modèles CAO de ces structures s’avère délicate avec des outils de modélisation géométriques traditionnels. L’idée de ce projet de stage est de mettre en œuvre des approches ayant récemment vu le jour, basées sur des technologies « splines » avancées. Plus précisément, ce travail mettra en œuvre la chaine complète CAO/impression 3D. Il s’agira de :

• Implémenter la formulation spline dite « general Bézier » pour modéliser géométriquement des structures lattices TPMS (triply periodic minimal surface) ;
• Générer les données d’entrées nécessaires à leur impression (par ex. fichiers STL) ;
• Imprimer et valider les structures produites à l’aide des moyens expérimentaux du laboratoire d’accueil.

La qualité des modèles géométriques pourra s’évaluer par comparaison à des outils spécifiques, par exemple des modèles réalisés à l’aide du logiciel nTopology.

Financement et Encadrements

Ces travaux s’inscrivent dans le projet ANR DynOpt4Lattice, financé par l’Agence Nationale de la Recherche. Le laboratoire d’accueil est le laboratoire Interdisciplinaire Carnot de Bourgogne, CNRS UMR 6303, et en particulier l’équipe de recherche CO2M (Conception, Optimisation et Modélisation en Mécanique) présente, en partie, sur le campus de Sévenans de l’Université de Technologie de Belfort-Montbéliard (lieu d’accueil du stage).

La supervision sera principalement assurée par Thibaut Hirschler (Maître de conférences, ICB/UTBM), porteur du projet ANR DynOpt4Lattice, et par Loïc Dupeuble (Doctorant, ICB/UTBM).

Rémunération :

gratification d’environ 640 €/mois.