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Post-Doctorat en physique et mécanique des contacts en matière molle (H/F)

Cette offre est disponible dans les langues suivantes :
Français - Anglais

Date Limite Candidature : lundi 13 décembre 2021

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Informations générales

Référence : UMR5513-DAVDAL-002
Lieu de travail : ECULLY
Date de publication : lundi 22 novembre 2021
Type de contrat : CDD Scientifique
Durée du contrat : 24 mois
Date d'embauche prévue : 1 février 2022
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : entre 2750 et 3100 € brut/mois selon expérience
Niveau d'études souhaité : Doctorat
Expérience souhaitée : Indifférent

Missions

Le projet WEEL :
Le travail s'inscrira dans un projet collaboratif (acronyme WEEL) financé par l'Agence Nationale de la Recherche (ANR) entre le Laboratoire de Tribologie et Dynamique des Systèmes (LTDS), le laboratoire Ingénierie des Matériaux Polymères (IMP) et la société Solvay Silica, Ce projet vise à apporter de nouvelles connaissances dans la compréhension fondamentale des mécanismes d'usure par abrasion des élastomères renforcés qui serviront de base à l'amélioration future de la prédiction de la durabilité de ces matériaux, et en particulier des pneus de voiture ou de camion. Comprendre l'usure par abrasion reste un défi scientifique non résolu, que nous proposons de relever en combinant pour la première fois (i) des expériences d'usure appropriées avec (ii) une étude expérimentale et numérique avancée du champ de contrainte/déformation in-operando dans une interface frottante. En effet, notre principale hypothèse de recherche est que ces derniers champs mécaniques sont les véritables forces motrices locales responsables de l'évolution de l'usure. Notre stratégie sera donc la suivante :
(1) préparation de divers types d'échantillons d'élastomères renforcés par la société Solvay,
(2) utilisation d'un appareil de test d'usure développé au laboratoire pour caractériser les propriétés d'usure de ces échantillons, y compris les évolutions de leur forme et des motifs d'usure locaux
(3) utilisation d'un dispositif opto-mécanique de pointe pour analyser le champ de contrainte/déformation et la dynamique de contact, à différents stades de l'évolution de l'usure.
(4) développement d'un modèle amélioré et complet d'usure des élastomères renforcés intégrant les conditions locales de contact.
Le projet de post-doctorat « mécanique des contacts » :
Alors que le point 2 ci-dessus sera réalisé par un doctorant, le point 3 est l'objet du présent projet de post-doctorat. Ces dernières années, le consortium a développé une expertise reconnue internationalement dans la mécanique des contacts élastomères cisaillés. Sous cisaillement croissant, ces contacts subissent des changements importants dans la pression de contact moyenne et dans la morphologie des micro-contacts, même sous un chargement normal constant [R. Sahli et al. PNAS 115, 471 (2018)]. De tels changements devraient affecter toutes les réponses macroscopiques de l'interface, y compris l'usure. Mais, jusqu'à présent, ces informations n'ont pas été corrélées aux modèles spatiaux d'usure observés dans les élastomères renforcés. La principale tâche expérimentale du/de la doctorant(e) sera d'effectuer des tribo-tests à cycle de chargement unique avec une cinématique complexe, sur des échantillons vierges ou déjà usés à partir de tests d'usure qui seront effectués par le consortium. Il/elle mesurera non seulement l'évolution classique des forces macroscopiques normales et tangentielles mais aussi l'évolution de la surface de contact et du champ interfacial de contrainte/déformation à différentes étapes du processus d'usure. Ces deux dernières quantités seront obtenues grâce à une analyse avancée d'images de contact in-situ en utilisant le suivi de particules [J. Lengiewicz, et al. J. Mech. Phys. Solids 143, 104056 (2020)] ou la corrélation d'images numériques (DIC) [A. Prevost et al. Eur. Phys. J. E 36, 17 (2013)]. Nous chercherons à extraire l'état local de contrainte/déformation, à différentes échelles, pour comprendre à la fois la morphologie globale de l'usure et l'origine des conditions locales et leur lien avec les différents mécanismes d'usure.
Ressources disponibles :
De nombreux montages expérimentaux disponibles dans le laboratoire LTDS seront mis à disposition pour ce projet. Cela comprend en particulier un dispositif de mécanique de contact opto-mécanique de nouvelle génération de classe mondiale. De nombreuses autres installations du laboratoire LTDS seront utilisées pour des tests de friction spécifiques, la caractérisation d'échantillons (microscopie (optique, MEB, AFM...), caméra, caméra rapide...) ou la modélisation numérique, entre autres. La thèse impliquera un travail en étroite collaboration avec d'autres partenaires au sein du projet WEEL (IMP et Solvay, tous deux également très proches de Lyon), en particulier avec les autres doctorant(e)s dédiés aux expériences d'usure.

Activités

Le travail comprendra une composante expérimentale importante : préparation/caractérisation physico-chimique des échantillons, leur caractérisation mécanique et optique. Il s'agira aussi de traiter et d'analyser une quantité importante de données, non seulement expérimentales mais aussi numériques. Le(a) post-doctorant(e) devra enfin synthétiser ces résultats, les replacer dans le contexte de la littérature internationale et s'en servir pour rédiger des articles pour des journaux scientifiques internationaux. Le travail inclura des participations à des congrès nationaux ou internationaux.

Compétences

Le(a) candidat(e) devra être titulaire d'un doctorat en physique expérimentale ou mécanique expérimentale. Le poste nécessite de solides connaissances en tribologie et mécanique des contacts, en particulier des élastomères. Les compétences spécifiques suivantes ne sont pas exigées mais seront un plus :
- Expérience pratique avec les élastomères
- Expérience pratique en analyse d'images
- Capacité à développer ou modifier un dispositif expérimental
La bonne maîtrise d'au moins un langage de programmation (idéalement Matlab) est nécessaire.
Une bonne maîtrise de l'anglais est nécessaire. Une expérience d'au moins 3 mois dans un pays non-francophone est vivement souhaitable.
Les candidats devront démontrer d'excellentes qualités rédactionnelles, et avoir démontré (stages par exemple) leur capacité à conduire un projet scientifique.
Ils devront être capables de travailler dans une équipe internationale et pluridisciplinaire.
Une grande autonomie, une capacité organisationnelle avérée et une bonne capacité à rendre compte sont attendues.
Les candidats devront montrer un haut niveau d'esprit critique, d'aisance dans l'argumentation scientifique et de capacité de prise d'initiative.
Les candidatures devront inclure un CV détaillé ; si possible deux références (personnes susceptibles d'être contactées) ; une lettre de motivation d'une page.

Contexte de travail

Le(a) post-doctorant(e) travaillera au LTDS sur le site de l'Ecole Centrale de Lyon à Ecully au sein d'une équipe pluridisciplinaire incluant deux encadrants (chercheurs physiciens), deux ingénieurs (un en sciences des surfaces et un en instrumentation).

Contraintes et risques

Non applicable

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