En poursuivant votre navigation sur ce site, vous acceptez le dépôt de cookies dans votre navigateur. (En savoir plus)

Doctorant(e) en mécanique (H/F) - Projet BREAQ - Thèse 1

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

Date Limite Candidature : lundi 26 avril 2021

Assurez-vous que votre profil candidat soit correctement renseigné avant de postuler. Les informations de votre profil complètent celles associées à chaque candidature. Afin d’augmenter votre visibilité sur notre Portail Emploi et ainsi permettre aux recruteurs de consulter votre profil candidat, vous avez la possibilité de déposer votre CV dans notre CVThèque en un clic !

Faites connaître cette offre !

Informations générales

Référence : UMR8201-JOSBRO-004
Lieu de travail : VALENCIENNES
Date de publication : lundi 5 avril 2021
Nom du responsable scientifique : Laurent KEIRSBULCK
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 septembre 2021
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2 135,00 € brut mensuel

Description du sujet de thèse

Sujet de Thèse n°1 – Emission et visualisation de particules de frein – Application sur un banc de freinage à échelle réduite intégrant des conditions d'écoulement représentatives

Le travail de thèse consistera à mettre en œuvre un dispositif expérimental visant à étudier l'émission des particules de frein sur un banc d'essai intégré dans une soufflerie. L'objectif est de pouvoir prédire la propagation des particules dans l'environnement proche à partir de dispositifs mesurant leur concentration dans l'air en temps réel et à partir de mesures PIV caractérisant leur déplacement grâce à des cartes de champ de vitesse. La mise en place de ces techniques expérimentales par le doctorant autour du dispositif de freinage doit permettre de :

• Mesurer la concentration des émissions de particules à proximité du dispositif d'application des garnitures et dans le flux d'air sous caisse,
• Evaluer l'influence des conditions de freinage sur la dynamique des particules et corréler avec les dispositifs de comptage en temps réel,
• Fournir des données d'entrée d'émission de particules pour les études numériques sur la diffusion (lien avec la Thèse n°2) : quantité, taille, masse volumique, vitesses, trajectoires des particules,
• Définir les points de captation les plus pertinents en vue de la conception d'un dispositif embarqué (en lien avec les partenaires industriels),


Travaux réalisés et moyens mis en œuvre :

• Dimensionnement, conception, réalisation et validation d'un banc de freinage à échelle réduite pour la réalisation d'essais de freinage dans une veine d'essai, avec vitesse d'écoulement d'air contrôlée.
Ce banc de freinage a vocation à être utilisé également dans :
o La thèse n°2, à des fins de validation du cas réel simplifié simulé ;
o La thèse n°3, pour l'étude de l'optimisation des fonctions freinage/traction à des fins de réduction des émissions.
• Définition d'un protocole de mesure par tomographie laser (éclairement, vitesse d'acquisition) avec post-traitement (PIV : Particle Image Velocimetry).
• Réalisation d'essais de frottement sur couple(s) disque/garniture selon les conditions de freinage.
• Identification de champs de vitesses des particules émises lors du frottement à proximité du couple disque/garniture (par post-traitement PIV).
• Comparaison des visualisations avec des mesures de comptage en ligne en plusieurs points.
• Retour d'expérience quant aux choix des points de mesures tels que définis par le protocole défini avec les partenaires académiques et industriels du projet BREAQ.
• Orienter les partenaires industriels (ALSTOM) sur le choix des points de captation les plus pertinents en vue de la conception d'un dispositif embarqué sur train.

Contexte de travail

Cette thèse est proposée par le LAMIH dans le cadre du projet BREAQ. Le LAMIH UMR CNRS 8201 (Laboratoire d'Automatique, de Mécanique et d'Informatique Industrielles et Humaines) est une unité mixte de recherche entre l'Université Polytechnique hauts de France (UPHF) et le Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS). Le LAMIH est organisé en 4 départements disciplinaires bien identifiés : Automatique, Mécanique, Informatique, Science de l'Homme et du Vivant (SHV).

Le projet BREAQ, soutenu par l'ADEME, et regroupant plusieurs partenaires académiques et industriels dont ALSTOM, a vocation à réduire les émissions de particules de freinage à la source et à prédire la diffusion de ces particules dans l'environnement pour développer des solutions de captation efficientes. Dans ce cadre de ce projet, 3 sujets de thèse sont proposés par le LAMIH.
La qualité de l'air est un enjeu de santé publique majeur. Selon l'OMS, en diminuant les niveaux de pollution atmosphérique, les pays peuvent réduire la charge de morbidité imputable aux accidents vasculaires cérébraux, aux cardiopathies, au cancer du poumon et aux affections respiratoires.

Le transport ferroviaire est à juste titre considéré comme étant une solution de mobilité durable à faible impact en gaz à effet de serre et un faible contributeur aux émissions de polluants dans l'air (NOx, SO2, COV & PM10). Néanmoins, plusieurs études mettent en évidence que les concentrations polluantes dans les enceintes ferroviaires souterraines doivent être considérées comme préoccupantes. Dans certains cas, les concentrations de particules fines peuvent être dix fois plus élevées en intérieur qu'en extérieur. Dans ce contexte, la réduction ou mitigation des sources d'émissions lié au freinage, principal contributeur dans le secteur ferroviaire, représente un enjeu majeur pour la santé des personnes. Des travaux antérieurs menés au LAMIH (Thèse Charlene Octau, Novembre 2019) ont permis de mettre en évidence que les conditions d'usage du freinage mécanique influent sur les dimensions des particules émises et ont permis de développer les bases nécessaires à la simulation numérique de la diffusion des particules dans l'environnement proche.

Informations complémentaires

Profil recherché du candidat :
• Diplôme d'ingénieur en mécanique ou équivalent avec un profil d'expérimentateur en études d'écoulement. Des connaissances en PIV sont souhaitées.
• Des connaissances en tribologie appliquées au freinage sont également souhaitées.
• Travail de thèse majoritairement expérimental : développement d'un moyen d'essai spécifique, mise en place de la métrologie associée, réalisation et analyse des essais …
• Approche scientifique pragmatique et bonne perception du contexte économique.
• Excellente aptitude à la communication orale et écrite, en français (courant) et en anglais (B2).
• Qualités recherchées : esprit d'innovation, force de proposition.
• Le travail de thèse se fera en collaboration avec les partenaires du projet (ALSTOM, FLERTEX, laboratoire LAMCUBE, laboratoire SAGE). Le candidat doit posséder des qualités de communication et d'ouverture d'esprit pour pouvoir dialoguer et capitaliser sur leurs expériences.

On en parle sur Twitter !