Missions

Le post-doctorant développera des expériences de laboratoire pour imiter le forçage environnemental sur les roches et la fissuration sous-critique induite par ces sollicitations mécaniques cycliques. Le post-doctorant travaillera dans le cadre de la bourse ERC Adv. «Crack the Rock », dans le but de relier les données expérimentales obtenues en laboratoire aux observations sur le terrain, en particulier celles collectées sur des affleurements rocheux naturels. Il concevra des appareils expérimentaux mécaniques (y compris des chargements contrôlés par la force et le déplacement) et des systèmes de mesure, notamment des capteurs à ultrasons pour surveiller et imager à la fois les cycles de contrainte et l'évolution des fractures dans les échantillons de roche. Il testera les charges de contrainte continues et cycliques ainsi que l'effet de l'humidité et des cycles de gel-dégel sur l'évolution des dommages rocheux. L'objectif sera de construire un modèle prédictif du développement des fissures dans les roches, basé sur les forçages environnementaux.

Activités

Le candidat passera en revue les modèles existants pour décrire la propagation des fractures et l'évolution de l’endommagement, en particulier dans le régime sous-critique. Il passera également en revue les expériences de laboratoire existantes. En collaboration avec l'équipe et les superviseurs du post-doc, il concevra une expérience originale.
Le candidat travaillera sur des dispositifs mécaniques permettant de produire des forçages sous-critiques continus et/ou cycliques. Des expériences seront développées et menées en collaboration avec Grenoble, Chambéry et Aix en Provence. Plusieurs dispositifs de forçages environnementaux seront étudiés et évalués.
Dans la première phase du projet postdoctoral, il se concentrera sur la caractérisation mécanique des roches sous différentes conditions climatiques. Des essais de rupture, incluant des tests de flexion, seront réalisés pour déterminer le facteur critique d'intensité des contraintes en mode I (KIC) ainsi que la résistance à la rupture dans une gamme variée de conditions environnementales. En outre, des tests de fatigue seront effectués dans diverses conditions environnementales afin d'extraire les paramètres de la loi de Paris et/ou de la loi de Charles, en mesurant les vitesses de propagation des fissures en fonction du nombre de cycles et/ou du temps. En complément de ces essais, cette phase intégrera l’utilisation d’une technique avancée d’imagerie ultrasonore appelée "locadiff" (pour "localisation avec ondes diffuses") (Zhang et al., 2016). Cette méthode permettra de cartographier et de surveiller de manière détaillée les variations de contraintes, tout en quantifiant la production de fissures durant les tests de fatigue (en m²/m³/temps). Cette approche combinée fournira des informations précieuses sur l’influence des facteurs environnementaux sur la propagation des fissures en régime sous-critique.
Dans une deuxième phase, les effets des cycles gel-dégel et de la ségrégation de la glace seront étudiés en détail. Des expériences en chambre froide seront réalisées afin de simuler les cycles gel-dégel avec un contrôle précis des variations de température et d’humidité. Le phénomène de ségrégation de la glace et son influence sur la propagation des fissures seront examinés de manière approfondie.
Le candidat participera également à des expériences de terrain, incluant le déploiement de capteurs sismiques et acoustiques, la collecte des données, leur traitement et interprétation, ainsi qu’une analyse croisée des observations de laboratoire et de terrain.
En parallèle, le candidat rédigera des articles scientifiques pour des revues internationales à comité de lecture (en anglais) et, si nécessaire, des rapports opérationnels destinés aux autres membres de l’équipe.
Enfin, il participera à des conférences internationales (EGU, AGU, etc.) et pourra présenter oralement les résultats de ses travaux.

Compétences

Compétences expérimentales en essais mécaniques, acoustiques et en traitement de données. Une solide formation en mécanique théorique et appliquée est indispensable. Une expérience doctorale et/ou postdoctorale dans l’un ou plusieurs des domaines suivants : physique, mécanique et/ou acoustique.

Contexte de travail

Le Centre national de la recherche scientifique, organisme public de recherche pluridisciplinaire placé sous la tutelle du Ministère de l'Enseignement Supérieur, de la Recherche et de l'Innovation, est une institution de recherche parmi les plus importantes au monde. Pour relever les grands défis présents et à venir, ses scientifiques explorent le vivant, la matière, l’Univers et le fonctionnement des sociétés humaines. Internationalement reconnu pour l’excellence de ses travaux scientifiques, le CNRS est une référence aussi bien dans l’univers de la recherche et développement que pour le grand public.
L'ISTerre est une Unité Mixte de Recherche de l'Université Grenoble Alpes, CNRS, USMB, IRD et Université Gustave Eiffel, située 1381 rue de la Piscine 38400 Saint-Martin d'Hères et sur le Campus Scientifique du Bourget du Lac. Elle fait partie de l'Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG) et du Pôle de recherche PAGE de l'Université Grenoble Alpes (UGA). Son effectif est de 300 personnes environ pour un budget annuel moyen de 7 M€.
Elle est organisée autour de 9 équipes de recherche et de services, l'objectif scientifique étant l'étude physique et chimique de la planète Terre, tout particulièrement en se concentrant sur les couplages entre les observations des objets naturels, l'expérimentation et la modélisation des processus complexes associés. ISTerre assure également les missions d'observations de la Terre solide, héberge et maintient des parcs nationaux d'instruments géophysiques, ainsi qu'un centre de données.
La personne recrutée intégrera l’équipe FAILLE, au sein du projet ERC Adv. Grant «crack the rock ». L’équipe de travail sur le projet est constituée de 1 PI, 3-4 chercheurs, 1 ou 2 stagiaires, 1-2 post-docs, 1-2 ingénieurs et 2-3 doctorants.
Avantages sociaux :
- droit annuel à congés : 45 jours ouvrés
- restaurant inter entreprise
- remboursement frais de transports publics (75%)
- participation mutuelle
- télétravail
- activités culturelles et sportives
- installations sportives

Contraintes et risques

/