Doctorat en mécanique expérimentale (H/F)

Description du Poste

Sujet De Thèse

Titre de la thèse : « Mesures de champ couplées cinématiques et themiques pour l’analyse de phénomènes hétérogènes »

L’accès simultané aux champs de température et de déformation présente un intérêt majeur pour caractériser le comportement thermomécanique des matériaux et des structures. Cependant, mesurer ces deux grandeurs simultanément est complexe car différents dispositifs sont nécessaires pour mesurer les champs de température et de déplacement. La température d’une éprouvette est, par exemple, généralement mesurée par thermographie infrarouge ou à l’aide de thermocouples, tandis que sa réponse à un chargement donné est habituellement obtenue au moyen de jauges de déformation ou de techniques de mesure de champ. Ces différents moyens fournissent souvent des données à des positions, résolutions et instants différents, ce qui rend difficile l’analyse précise des mécanismes étudiés. Ainsi, bien que les techniques de mesure de champs thermiques et cinématiques soient aujourd’hui bien maîtrisées, la mesure simultanée de ces deux grandeurs avec une résolution spatiale élevée et une grande fiabilité demeure un enjeu majeur en mécanique expérimentale.

Cette thèse vise à développer une technique optique permettant de mesurer simultanément les champs de température et de déplacement/déformation, au même endroit avec une résolution spatiale élevée. Sur la base d’études antérieures, il sera proposé d’améliorer et d’étendre l’utilisation de la thermométrie luminescente en mécanique expérimentale, en la couplant à la LSA (localised spectrum analysis), une technique de mesure de champ des déplacements développée au sein de l’équipe.

Ce travail de thèse est exploratoire et méthodologique. Il combinera plusieurs domaines, notamment en mécanique expérimentale, mesures optiques, traitement d’images, thermométrie luminescente et métrologie. La personne recrutée sera amenée à :

- travailler sur un revêtement luminescent sensible à la température, capable d’adhérer à des éprouvettes métalliques et de résister à des déformations plus ou moins importantes ;
- concevoir un dispositif expérimental combinant un éclairage UV, des caméras haute résolution et une synchronisation matérielle ;
- optimiser la gravure laser de motifs périodiques sur le revêtement luminescent ;
- développer des outils Python permettant d’extraire les champs de température, de déplacement et de déformation à partir des images acquises ;
- évaluer la résolution spatiale, la sensibilité, l’incertitude de mesure et la robustesse de la méthode à l’aide d’images expérimentales et d’images générées numériquement ;
- valider la technique sur un alliage à mémoire de forme CuAlNi et reconstruire les sources de chaleur associées à sa transformation de phase.

Les logiciels, les protocoles et les jeux de données seront diffusés en libre accès. Les résultats seront publiés dans des revues internationales et présentés lors de conférences scientifiques.

Votre Environnement de Travail

Ce travail bénéficie d’un soutien financier via le projet ANR SITH. Le financement couvre l’acquisition d’équipements, la formation, les activités de diffusion scientifique et la participation à des conférences. Il sera réalisé au sein de l’équipe de Mécanique expérimentale de l’Institut Pascal, à Clermont-Ferrand. Cette équipe possède une expertise reconnue en mesures de champs, métrologie optique, thermographie, gravure laser ainsi qu'en alliages à mémoire de forme. La collaboration avec le groupe Matériaux luminescents de l’Institut de Chimie de Clermont-Ferrand apportera une expertise complémentaire sur les matériaux phosphorescents et la thermométrie luminescente.

Directeurs et encadrants de thèse : Thomas Jailin, Benoît Blaysat et Damien Boyer.

Rémunération et avantages

Rémunération

La rémunération est de 2 300€ brut mensuel

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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