Chercheur sur l'étude par ondes de Rayleigh des contraintes résiduelles générées par un choc laser (H/F)

Description du Poste

Les Missions

Les techniques de Laser Shock Peening (LSP) permettent d’introduire dans une pièce métallique des contraintes résiduelles importantes et de manière contrôlée. Lors de ce processus, la focalisation d’une impulsion laser de haute énergie et de courte durée à la surface d’un échantillon conduit à l’ablation de la matière en surface et à la formation d’un plasma. Lors de sa phase de détente, celui-ci va exercer une pression de haute intensité (supérieure au GPa) à la surface de l’échantillon, à l’origine de contraintes résiduelles (CR) de surface. Par ailleurs, une onde de choc se propageant dans le cœur de la structure résulte aussi de cette détente. La répétition de cette étape permet le traitement d’une grande surface.
L’étude des CR nécessite dans la plupart des cas l’utilisation de techniques (semi-)destructives, coûteuses et/ou dangereuses. Ces contraintes rendent d’autant plus compliqué l’étude de la dynamique de la génération des CR. Plusieurs méthodes basées sur la propagation d’ondes acoustiques ont été proposées afin d’étudier a posteriori les contraintes résiduelles dans les matériaux. Toutefois, peu de travaux s’intéressent aujourd’hui à l’étude par ondes acoustiques de la dynamique de formation des contraintes résiduelles. En raison de leur localisation près de la surface, une piste de travail pour sonder acoustiquement les CR réside dans l’utilisation d’ondes acoustiques de surface, les ondes de Rayleigh.
En raison de leur nature non-linéaire, les ondes de chocs peuvent présenter des comportements uniques vis-à-vis des ondes élastiques et acoustiques. En particulier, des régimes uniques sont observés dans les fluides lors de la réflexion oblique d’une onde sur une paroi libre. Si l’onde de choc est dite faible, le régime de réflexion de von Neumann peut être observée : l’onde semble réfléchie à distance de la paroi, les angles incidents et réfléchis ne sont pas égaux et une troisième onde, appelée pied de Mach, apparaît longeant la paroi et reliant cette dernière à un point triple où la rejoigne les ondes incidente et réfléchie. L’existence de ce régime a pu être observé et simulé dans les fluides malgré l’absence d’une description analytique. Sa présence dans les solides reste toutefois une question ouverte.

L'Activité

Le chercheur ou la chercheuse post-doctorant(e) aura pour mission la réalisation de deux études. Les deux projets s’intégreront au sein de la plateforme Héphaïstos se trouvant au laboratoire PIMM et dédiée à la génération laser d’ondes de chocs.
- Mettre en place en montage expérimental basé sur un système électronique multi-élément permettant la génération d’ondes de Rayleigh et synchronisé avec la source laser ;
- Mettre en place un montage expérimental optique couplé à la source laser haute énergie permettant de réaliser des mesures de vélocimétrie ;
- Conception et fabrication des échantillons métalliques adaptées ;
- Réalisation des campagnes de mesures ;
- Traitement des données ;
- Modélisation par des simulations par éléments finis si possible ;
- Participer aux différents projets de l’ANR LASERSHOWS ;
- Encadrer stagiaire et assister doctorant ;

Votre Profil

Compétences

Le candidat doit être titulaire d’un doctorat en acoustique, en physique ou dans un domaine connexe. Une maîtrise des montages optiques est fortement souhaitée. Une connaissance des techniques de contrôle non-destructifs et de l’utilisation de systèmes piézoélectriques multi-éléments serait un plus. Le candidat étant amené à concevoir et fabrication des échantillons, des compétences en usinage serait bénéficiaire. Le candidat devra également présenter des compétences en traitement du signal ainsi qu’en simulations par éléments finis.

Votre Environnement de Travail

La personne recrutée intégrera le projet mené dans le cadre de l’ANR LASERSHOW centrée sur l’étude du comportement des ondes de chocs. Cette ANR est une collaboration entre le laboratoire PIMM, à l’ENSAM, et l’Institut Jean le Rond d’Alembert, à Sorbonne Université. Elle profitera de la collaboration entre des chercheurs en acoustique, en matériaux et en techniques lasers et de leurs expertises.
La personne recrutée travaillera sous l'autorité hiérarchique de Mathieu Ducousso, au laboratoire PIMM, hébergé au sein de l'Ecole Nationale des Arts et Métiers. Située au coeur de Paris, de nombreux restaurants sont à proximité immédiate du laboratoire. Un CROUS est également accessible à pied. Du télétravail est possible, en accord avec le responsable hiérarchique du recruté.

Rémunération et avantages

Rémunération

entre 3 131,32€ et 4 806,76€ brut mensuel selon l'expérience

Congés et RTT annuels

44 jours

Pratique et Indemnisation du TT

Pratique et indemnisation du TT

Transport

Prise en charge à 75% du coût et forfait mobilité durable jusqu’à 300€

À propos de l’offre

À propos du CNRS

Le CNRS est un acteur majeur de la recherche fondamentale à une échelle mondiale. Le CNRS est le seul organisme français actif dans tous les domaines scientifiques. Sa position unique de multi-spécialiste lui permet d’associer les différentes disciplines pour affronter les défis les plus importants du monde contemporain, en lien avec les acteurs du changement.

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