Stage - Méthodologie de Modélisation par Éléments Finis du Procédé d'Expansion à Froid H/F

Safran - CDD/Stage/Alternance; Moissy-Cramayel; On-site; EUR 12,000 - 17,000; Full time

Job summary

Safran recrute un stagiaire en durabilité des structures métalliques pour développer une méthodologie de modélisation par éléments finis du procédé d'expansion à froid et estimer les contraintes résiduelles.

Le stage implique la réalisation de modèles 2D/3D sous ANSYS, des études de convergence et de sensibilité, et la comparaison avec des campagnes expérimentales. Vous travaillerez en collaboration avec le Centre de Compétences Matériaux et Procédés.

Qualifications

• Stage en génie mécanique ou matériaux.
• Connaissance des éléments finis et dANSYS.
• Capacité d'analyse expérimentale et comparaison avec données.
• Autonomie et travail en équipe.

Responsibilities

• Réaliser des modélisations 2D et 3D sous ANSYS.
• Analyser les résultats et conduire les études de convergence et de sensibilité.
• Comparer les résultats avec les campagnes expérimentales.
• Réaliser des rapports et quantifier les bénéfices du procédé.

Skills

Modélisation 2D/3D

Convergence et sensibilité

Analyse numérique

Education

Bac+5 ingénierie ou équivalent

Tools

ANSYS

Job description

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 plus sévères, mettant à l'épreuve les approches conventionnelles de conception. 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 oeuvre 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.