Doctorant (H/F) en mécanique et tribologie des matériaux multicouches pour revêtements de sol

Description du Poste

Sujet De Thèse

Les revêtements de sol en conditions réelles d'utilisation (hôpitaux, écoles, hôtels, bureaux, commerces, etc.) sont soumis à des sollicitations mécaniques diverses et répétées : charges roulantes, abrasion par particules, déplacement de mobilier, procédures de nettoyage, etc. Ces contraintes génèrent une grande variété d'endommagements de surface, réduisant l'attrait visuel du revêtement et conduisant progressivement à la nécessité de son remplacement. Au cours des dernières années, Tarkett, leader mondial dans le domaine des revêtements de sol et partenaire du projet, a recueilli des retours d'expérience sur différents systèmes de revêtements de sol installés dans divers environnements cibles, permettant d'identifier plusieurs types de dégradations de surface. Parmi l'ensemble des défauts observés, les rayures, l'usure abrasive et la perte de brillance sont les plus importants. Malgré plusieurs décennies d'essais industriels et l'existence de nombreuses normes, aucune méthode de laboratoire existante ne permet de reproduire de manière fiable les dégradations observées à long terme en conditions réelles. Le secteur s'appuie sur des essais de vieillissement accéléré (tels que les essais Martindale ou Taber), qui visent à condenser plusieurs années d'usure en quelques cycles d'essai. Dans certains cas, ces méthodes induisent même des mécanismes d'endommagement différents de ceux observés lors d'une utilisation prolongée. Cela met en évidence les limites des facteurs d'accélération actuels et la nécessité de développer une compréhension mécanistique des phénomènes, plutôt qu'une simple extrapolation empirique.
Les objectifs du projet doivent répondre à plusieurs lacunes majeures : • Absence de corrélation entre les essais de laboratoire et le vieillissement réel. Les essais actuels ne permettent pas de reproduire les mécanismes d'usure combinés. Un premier objectif du projet vise à identifier les essais de laboratoire les plus représentatifs des conditions réelles d'utilisation et développer des protocoles hybrides reproduisant plus fidèlement les dégradations en service. • Compréhension limitée des interactions multicouches. Les revêtements de sol sont constitués de couches de polyuréthane présentant des comportements mécaniques différents, mais leurs contraintes d'écoulement, leurs mécanismes de relaxation et de recouvrance, ainsi que la ténacité de leurs interfaces et leurs contributions respectives au comportement global restent mal caractérisés.
Le deuxième objectif de la thèse est d'établir une cartographie mécanique multi-échelle de ces interactions. • Absence de base de données mécanistique sur l'usure réelle. Des décennies d'observations de terrain réalisées par Tarkett n'ont jamais été structurées d'un point de vue scientifique.
Le troisième objectif est de classifier et quantifier les défauts observés et les relier à la classe d'usage et à l'âge des produits. • Une conception des matériaux encore empirique plutôt que fondée sur la physique. L'optimisation actuelle repose principalement sur des approches par essais-erreurs.
Le quatrième objectif est de guider le choix des couches, leur séquencement et la conception globale des systèmes en s'appuyant sur d'utilisation des outils de modélisation par éléments finis (FEM) et d'apprentissage automatique (ML).

Votre Environnement de Travail

Le projet de thèse sera réalisé au sein de l'Institut Charles Sadron (ICS, UPR 22 CNRS), situé sur le campus CNRS de Cronenbourg à Strasbourg. L'ICS est un laboratoire de renommée internationale spécialisé dans la science des polymères, les matériaux multifonctionnels, la mécanique des matériaux et les phénomènes interfaciques. Le doctorant (H/F) intégrera l'équipe Mécanique des Interfaces et Systèmes Multiphasés (MIM), dont les activités de recherche portent notamment sur la mécanique des polymères et composites, la tribologie, la mécanique du contact, l'indentation instrumentée, l'endommagement des matériaux et la durabilité des systèmes multicouches.
Le projet s'inscrit dans le cadre d'une collaboration étroite avec la société Tarkett, acteur mondial majeur dans le domaine des revêtements de sol innovants et durables. Cette collaboration offre un environnement de recherche particulièrement attractif, à l'interface entre recherche académique et problématiques industrielles concrètes. Le doctorant (H/F) bénéficiera d'un accès à des plateformes expérimentales de pointe, tant à l'ICS que sur le site de R&D de Tarkett à Wiltz (Luxembourg), permettant la préparation d'échantillons multicouches, la réalisation d'essais mécaniques et tribologiques avancés ainsi que la validation des mécanismes de rayure et d'usure dans des conditions représentatives des applications industrielles.
L'organisation du projet reposera sur des échanges réguliers entre les partenaires. Le doctorant effectuera des séjours fréquents sur le site de Tarkett (au moins 25 % du temps de thèse) afin de participer à la préparation des échantillons, aux campagnes d'essais et aux discussions scientifiques avec les équipes de recherche et développement. Des réunions de coordination régulières entre les encadrants académiques et industriels seront mises en place, ainsi qu'un partage continu des données expérimentales et des résultats de modélisation.

Le poste est basé à Strasbourg, ville universitaire dynamique et internationale, offrant un cadre de vie attractif, un réseau de transports en commun performant et un environnement scientifique particulièrement riche. Le candidat (H/F) bénéficiera des avantages associés au statut de personnel contractuel du CNRS, notamment l'accès à un restaurant administratif à tarif subventionné et la prise en charge partielle des frais de transport. Des possibilités de télétravail pourront être envisagées dans le respect des règles applicables et des nécessités du projet de recherche.

Cette thèse constitue une opportunité unique de développer une expertise à l'interface entre mécanique des matériaux, tribologie et ingénierie des polymères, dans un environnement fortement orienté vers l'innovation et le transfert vers des applications industrielles concrètes.

Contraintes et risques

La thèse sera rattachée à l'École Doctorale de Physique et Chimie-Physique (ED 182) de l'Université de Strasbourg. Le doctorant (H/F) devra réaliser les démarches administratives associées à l'inscription en doctorat ainsi qu'au suivi de la formation doctorale (formations obligatoires, comités de suivi individuel, réinscriptions annuelles, etc.).
Dans le cadre du partenariat avec la société Tarkett, des déplacements réguliers sur le site de R&D de Tarkett à Wiltz (Luxembourg) sont à prévoir, à hauteur d'environ 25 % du temps de thèse. Ces missions seront prises en charge par l'entreprise.
Des déplacements ponctuels en France ou à l'étranger pour participer à des conférences scientifiques pourront également être envisagés au cours de la thèse.

Rémunération et avantages

Rémunération

La rémunération est d'un minimum de 2300,00 € 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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