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CDD chercheur (H/F) : essais et modélisation mécaniques d'alliages métalliques innovants avec un durcissement multi-échelle

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Informations générales

Référence : UMR7182-MATLAU-003
Lieu de travail : THIAIS
Date de publication : jeudi 31 octobre 2019
Type de contrat : CDD Scientifique
Durée du contrat : 15 mois
Date d'embauche prévue : 6 janvier 2020
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : à partir de 2695.56 € brut / mois selon l'expérience
Niveau d'études souhaité : Doctorat
Expérience souhaitée : 1 à 4 années

Missions

L'objectif du post-doctorat est d'établir une modélisation mécanique des AHE chimiquement architecturés puis, grâce à cette modélisation, d'optimiser leur résistance mécanique. En effet, la microstructure de ces matériaux dépend de nombreux paramètres, qui ne peuvent pas tous être testés expérimentalement. Pour commencer, une approche en champ moyen sera utilisée en s'appuyant sur le « modèle à trois phases » (dans lequel une inclusion avec un revêtement est au sein d'une matrice). Les lois constitutives des deux phases et de l'interphase seront identifiées à partir des essais mécaniques. Ensuite, une approche en champ complet, basée sur l'identification d'un modèle morphologique, sera testée. Des lois constitutives élasto-plastiques, incluant la plasticité crystalline, seront utilisées pour décrire le comportement des phases individuelles. Le ou la post-doctorant(e) sera responsable de la modélisation. Il ou elle participera également aux essais mécaniques des AHE chimiquement architecturés, qui auront été élaborés et caractérisés par l'autre post-doctorant(e). Des premiers résultats concernant les essais mécaniques des AHE architecturés et la modélisation des AHE monophasés ont déjà été obtenus par les équipes impliquées dans le projet. Ils serviront de point de départ.
Une collaboration étroite aura lieu avec le Centre des Matériaux (Mines de Paris) pour la mise en place des deux approches de modélisation.

Activités

- Mise en place de la modélisation mécanique avec différentes approches
- Réalisation d'essais mécaniques
- Optimisation numérique des propriétés mécaniques
- Faire des recherches bibliographiques
- Participer aux réunions de suivi du projet
- Valorisation des résultats : présentations dans des conférences nationales/internationales et rédactions d'articles scientifiques
- Co-encadrement des étudiants en stage

Compétences

- Doctorat en mécanique avec un maximum de deux ans d'expérience après la thèse.
- Des connaissances et compétences approfondies en modélisation mécanique par la méthode des éléments finis, en particulier appliquée à des matériaux multi-phasés, sont requises. Une expérience dans les méthodes d'homogénéisation et/ou les approches en champ complet est un avantage.
- La maîtrise d'une des techniques suivantes est un plus : le code d'éléments finis Zset ; essais de traction et de compression
- Le ou la candidat(e) devra être capable de s'intégrer au sein d'un projet avec plusieurs partenaires, de prendre des initiatives et de rédiger des publications scientifiques.

Contexte de travail

Employeur
L'Institut de Chimie et des Matériaux de Paris Est (ICMPE) est une unité de recherche académique française sous la tutelle de l'université de Paris Est Créteil et du CNRS. L'ICMPE se focalise sur la chimie et la science des matériaux. Ses activités de recherche pluridisciplinaires s'articulent autour de quatre grands axes : les matériaux pour l'énergie, les nanomatériaux, les matériaux pour l'environnement et le développement durable et enfin la chimie à l'interface avec la santé et le vivant.

Contexte et enjeux scientifiques
Dans des domaines industriels tels que l'aéronautique, l'aérospatial ou encore la production d'énergie, les matériaux sont placés dans des environnements de plus en plus sévères. Seules de nouvelles stratégies de durcissement et de nouvelles familles d'alliages, en rupture avec les matériaux existants, sont susceptibles de répondre à de telles exigences. Ce projet propose les fluctuations de composition comme nouveau mécanisme de durcissement, avec pour objectif de combiner une résistance mécanique, une ductilité et une résistance à l'endommagement élevées. Pour commencer, les fluctuations de composition sont appliquées à une nouvelle famille d'alliages métalliques très prometteurs : les alliages à haute entropie (AHE). Contrairement aux familles d'alliages conventionnels, les AHE sont des alliages multi-composants très concentrés, autrement dit la distinction habituelle entre soluté et solvant n'existe plus. Avec la stratégie proposée, une architecturation et donc un durcissement multi-échelle sont créés. Ce matériau sera composé : (i) à l'échelle atomique, d'une solution solide multi-composant très concentrée; (ii) à l'échelle nanométrique, de nano-grains ; (iii) à l'échelle micrométrique, de fluctuations de composition, c'est-à-dire de variations périodiques de composition en 3D. Les objectifs généraux du projet sont donc : (1) d'évaluer le potentiel des fluctuations de composition comme mécanisme de durcissement ; (2) d'identifier et d'optimiser les paramètres microstructuraux qui contrôlent ce mécanisme.
Ce projet a obtenu un financement ANR de type Jeunes Chercheurs Jeunes Chercheuses (JCJC). Deux équipes de l'ICMPE ainsi qu'une équipe du Centre des Matériaux (Mines de Paris) sont impliquées. En plus des personnels de ces équipes, deux post-doctorants et un étudiant de master 2 vont être recrutés dans le cadre de ce projet.

Informations complémentaires

- Date de début : entre décembre 2019 et mars 2020
- Localisation principale : ICMPE, Thiais (au sud de Paris).

Localisation secondaire (environ 1 à 2 jours/mois) : Mines ParisTech Centre des Matériaux, Corbeil-Essonnes (au sud de Paris).

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