Missions

Les technologies supraconductrices sont connues et utilisées depuis plusieurs décennies pour la production de forts champs magnétiques. Les coûts élevés des systèmes supraconducteurs actuels ainsi que les investissements et coûts d’exploitation des infrastructures associées, notamment cryogéniques pour leur fonctionnement à très basse température (hélium à 4,2 K), sont les freins identifiés pour un plus large déploiement industriel. Les avancées récentes dans le domaine des supraconducteurs dits « Haute Température critique (HTc) » ouvrent de nouvelles opportunités en réponse à ces enjeux, attentes et marchés des sociétés de demain, en particulier par un environnement cryogénique plus favorable (de l’hydrogène à 10-20 K voire de l’azote liquide à 77 K), l’accessibilité à des inductions magnétiques plus élevées ( supérieure à 20 T) et une sensibilité moindre aux perturbations extérieures.
Les thématiques scientifiques concernés sont la mécanique des solides, la conception mécanique et la mécanique des matériaux.
Les missions sont doubles : développer des outils expérimentaux pour étudier les matériaux à très basses températures (travail de conception); modéliser le comportement de certains matériaux métalliques à très basses températures (travail de modélisation théorique et numérique).

Activités

Le travail sera orienté dans deux directions. Tout d'abord, un état de l'art sur les outils expérimentaux existants en vue de l'étude de matériaux à très basses températures (essais cryogéniques) et, dans ce cadre, la "conception" d'un outil (cahier des charges, sollicitation des sous-traitants, etc.) permettant des essais mécaniques cryogéniques assez complexes (traction, cisaillement, flexion, etc.) pour différentes formes de supraconducteur (torons de câble, ruban, etc.) visant à terme à pourvoir le LMA d'une plateforme expérimentale pour des essais à basses températures (dans le domaine du nucléaire mais aussi du spatial, etc.). Dans un second temps, un travail de modélisation du comportement mécanique de matériaux métalliques à très basses températures, en se basant sur une littérature déjà relativement riche sur le sujet.

Compétences

MATÉRIAUX ET PROCÉDÉS :
Métaux, Procédés d’élaboration et de mise en forme, Durabilité et dégradations, corrosion, Mécanique de la rupture
MODÉLISATION - SIMULATION :
Mise en données : représentation numérique du matériau, lois de comportement, maillage, Simulation de procédé par éléments finis (analyse statique et dynamique), Analyse paramétrique et vérification expérimentale
CARACTÉRISATIONS ET ESSAIS :
Essais mécaniques (traction, flexion, fatigue)
GESTION DE PROJET
OUTILS DE CONCEPTION

Contexte de travail

Ce sujet s'inscrit dans le cadre du PEPR (Programmes et Équipements de Recherche Prioritaire) SupraFusion et dans le contexte du LabCom MISTRAL entre le Laboratoire de Mécanique et d'Acoustique (LMA, UMR 7031) et le CEA. Ce PEPR vise au développement des supraconducteurs à haute température critique au service des enjeux énergétiques et sociétaux de demain (avec application à la fusion).



Le poste se situe dans un secteur relevant de la protection du potentiel scientifique et technique (PPST), et nécessite donc, conformément à la réglementation, que votre arrivée soit autorisée par l'autorité compétente du MESR.

Contraintes et risques

Déplacements sur le site du CEA Cadarache