STAGE - Méthodologie de modélisation par éléments finis du procédé d'expansion à froid F/H

Safran S.A.; Moissy-Cramayel; Sur place; EUR 7 800 - 13 000; Plein temps

Résumé du poste

Safran S.A. recrute un stagiaire dans le département Durabilité des Structures Métalliques, pour développer une méthodologie de modélisation par éléments finis du procédé d'expansion à froid afin d’estimer les contraintes résiduelles et prédire la tenue en fatigue des disques de turbine.

Vous serez en dernière année d’école d’ingénieur ou en Master 2, avec des bases solides en mécanique et matériaux; maîtrisez Ansys et Python serait un atout.

Qualifications

• Étudiant en dernière année d'école d'ingénieur ou en Master 2, spécialisation mécanique, matériaux ou aéronautique.
• Connaissances solides en mécanique et matériaux.
• Maîtrise d'Ansys et notions de Python souhaitées; expérience en simulation non linéaire appréciée.

Responsabilités

• Réaliser un état de l'art sur les travaux académiques et industriels.
• Analyser des campagnes expérimentales et mesures (diffraction, fatigue).
• Développer des modèles par éléments finis 2D et 3D sous Ansys; convergence et sensibilité.
• Conduire une étude paramétrique sur l'outillage d'expansion à froid.
• Intégrer les résultats dans une chaîne de calcul de durée de vie des pièces.

Connaissances

Mécanique des solides

Mécanique des matériaux

Modélisation par éléments finis

Simulation non-linéaire

Fatigue des structures

Formation

Master 2 en mécanique, matériaux ou aéronautique

École d'ingénieur

Outils

Ansys

Python

Description du poste

Au sein du département Durabilité des Structures Métalliques de la division Matériaux et Procédés, vous rejoignez le service Méthodes et Outils de Durabilité. Ce service est responsable des méthodologies de calcul de durée de vie utilisées par les bureaux d'études pour le dimensionnement des pièces critiques des moteurs.

Le développement des moteurs de nouvelle génération nécessite la montée en maturité de technologies de rupture, d'architectures innovantes, ainsi que l'introduction de nouveaux matériaux. Les conditions de fonctionnement qui en résultent engendrent des environnements thermomécaniques cycliques de plus en + .

Dans ce contexte, le procédé d'expansion à froid apparaît comme une technologie clé pour améliorer la tenue en fatigue des zones de perçage critiques, en particulier pour les disques de turbine. En introduisant des contraintes résiduelles de compression au voisinage des trous, ce procédé retarde l'amorçage et la propagation de fissures, contribuant ainsi à prolonger significativement la durée de vie des composants.

Le stage proposé a pour objectif de développer une méthodologie de modélisation par éléments finis du procédé d'expansion à froid permettant d'estimer de manière fiable et robuste les contraintes résiduelles induites par ce procédé. La caractérisation précise de ce champ de contraintes constitue en effet un préalable indispensable à la prédiction de la durée de vie des pièces concernées. Les résultats obtenus seront confrontés à des campagnes expérimentales réalisées sur des éprouvettes technologiques représentatives de zones critiques de moteurs pour valider la capacité prédictive de la méthodologie. A ce titre, les missions du stage s'articuleront autour des activités suivantes :

• Réalisation d'un état de l'art des travaux académiques et industriels ;
• Analyse des campagnes expérimentales (essais de mise en œuvre du procédé, mesures des contraintes résiduelles par diffraction aux rayons X ou par la méthode du contour, essais de fatigue et de propagation de fissure, etc.) ;
• Développement de modèles par éléments finis 2D et 3D sous Ansys, réalisation d'études de convergence et de sensibilité, et comparaison des résultats obtenus aux données expérimentales disponibles ;
• Réalisation d'une étude paramétrique visant à évaluer l'influence des principaux paramètres géométriques de l'outillage d'expansion à froid (mandrin et douille) ;
• Intégration des résultats obtenus dans une chaîne de calcul de durée de vie permettant de quantifier le bénéfice apporté par le procédé d'expansion à froid sur la tenue en fatigue des composants.

Le stage sera mené en étroite collaboration avec le Centre de Compétences Matériaux et Procédés en Usinage chargé de la maturation du procédé d'expansion à froid et de la réalisation des campagnes expérimentales associées. Vous êtes actuellement en dernière année d'école d'ingénieur ou en Master 2, avec une spécialisation en mécanique, matériaux ou aéronautique. Vous disposez de connaissances solides en :

• Mécanique des solides ;
• Mécanique des matériaux ;
• Modélisation par éléments finis.

La maîtrise du logiciel Ansys ainsi que des notions de programmation en Python constitueraient un atout supplémentaire. Une première expérience en simulation non-linéaire et/ou en analyse de la tenue en fatigue des structures serait également appréciée.

Autonome, rigoureux(se) et méthodique, vous faites preuve de curiosité technique et appréciez les approches analytiques ainsi que la modélisation numérique. Force de proposition et doté(e) d'un bon esprit de synthèse, vous êtes capable de travailler efficacement au sein d'équipes pluridisciplinaires.