Modèles numériques de l’endommagement dans les composites CMC

Matériaux, physique du solide Stage - Bac+5 - Modèles numériques de l’endommagement dans les composites CMC - H/F La tenue thermomécanique en température des matériaux est un facteur clé pour les industries aérospatiales, aéronautiques et de défense. Les Composites à Matrice Céramique (CMC) permettent de plus hautes températures d’emploi tout en offrant des performances mécaniques attractives. Les composites de type oxyde/oxyde, moins onéreux que les composites à matrice carbure de silicium, sont un bon compromis coût/tenue thermomécanique pour des températures ne dépassant pas 1200°C. La conception de pièces en CMC nécessite de décrire correctement le comportement thermomécanique de ces matériaux très différents des métaux. Si l’endommagement matriciel est bien restitué numériquement, il est aussi nécessaire de rendre compte du délaminage ainsi que de l’adoucissement d’un pli (dans le cas des stratifiés). La démarche consiste alors à proposer des méthodes numériques compatibles des calculs éléments finis utilisés dans des calculs de dimensionnement de structure. L'objectif du stage est de préparer la thèse proposée sur le même sujet. Il s'agit d'évaluer les différentes techniques numériques envisageables comme la méthode des zones cohésives (déjà mise en œuvre au laboratoire pour modéliser le délaminage) ou des lois de comportement volumiques adoucissantes ainsi que les difficultés associées, principalement la localisation et la perte de convergence du solveur éléments finis. Au-delà de l'aspect purement numérique il s'agira également de préparer la partie expérimentale sur laquelle ces travaux s'appuient, notamment pour identifier les paramètres des lois numériques établies et les valider. Le(la) stagiaire pourra mettre à profit des essais mécaniques in situ sous tomographie X, notamment le dépliage de cornière au travers d'un montage original existant à valider. Il s'agit alors de proposer, pour chaque type d'endommagement traité, des essais permettant de valider et qualifier les modèles proposés. Conformément aux engagements pris par le CEA en faveur de l'intégration des personnes handicapées, cet emploi est ouvert à toutes et à tous. Le CEA propose des aménagements et/ou des possibilités d'organisation pour l’inclusion des travailleurs handicapés. Participant à la protection nationale, une enquête administrative est réalisée pour tous les collaborateurs du CEA afin d'assurer l'intégrité et la sécurité de la nation. Mécanique du solide, lois de comportement matériaux Eléments finis, Python, C Bac+5