Thèse Modélisation Numérique de la Déchirure Ductile à l'Échelle du Composant en Vue de Quantifier les Marges des Méthodes d'Ingénierie H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université Paris-Saclay GS Sciences de l'ingénierie et des systèmes École doctorale : Sciences Mécaniques et Energétiques, Matériaux et Géosciences Laboratoire de recherche : CEA/SEMT - Service des études de mécanique et thermique Direction de la thèse : Cédric GOURDIN ORCID 0000000162962879 Début de la thèse : 2026-12-01 Date limite de candidature : 2026-09-30T23:59:59 L'objectif de ce travail de thèse est de développer une approche pour la simulation numérique de la déchirure ductile pouvant modéliser l'initiation, la propagation de la fissure ainsi que l'apparition de la rupture brutale suite à une instabilité de propagation, comparée à des essais représentatifs et de quantifier des marges potentielles avec les méthodes d'ingénieries ou codifiées. Un des challenges scientifiques sera d'identifier les paramètres matériaux nécessaires pour la simulation de la déchirure des matériaux à faible ductilité [6], [7], [8], où les risques d'instabilité de la propagation de la fissure sont accrus. L'autre challenge portera sur le transfert d'échelle, avec la simulation de la rupture ductile sur composant à partir du modèle identifié sur les éprouvettes de laboratoire. La prise en compte de l'anisotropie du matériau sera probablement nécessaire pour effectuer cette simulation. Le modèle sera ainsi validé pour une géométrie représentative de la structure, avec un chargement complexe en mode mixte. Validation numérique et expérimentale de méthodes d'ingénierie en mécanique de la rupture Développement de méthodes d'ingénierie en mécanique de la rupture
Le déroulé prévu pour la thèse d'un point de vue technique est le suivant : - Analyse bibliographique sur la modélisation de la déchirure ductile des matériaux à faible ductilité ; - Réalisations d'essais sur éprouvettes de laboratoire ; - Identification des paramètres du modèle ductile avec les outils d'optimisation de loi de comportement ; - Dimensionnement de l'essai sur composant - Simulation de l'essai sur composant - Quantification des marges potentielles entre les méthodes d'ingénierie et les résultats obtenus avec le modèle avancé. Le laboratoire LISN du CEA où se déroulera la thèse dispose d'une grande plateforme expérimentale, pour la réalisation des essais à plusieurs échelles, allant des éprouvettes de mécanique de la rupture de taille standard, aux maquettes représentatives du composant réel. Les essais de déchirure ductile seront notamment réalisés sur cette plateforme. Les calculs seront réalisés avec le code de calculs éléments finis Cast3M, qui propose des modèles pour la simulation de la déchirure ductile. Des essais de tomographie in-situ pourront être réalisés afin d'analyser les mécanismes d'endommagement ductile, et enrichir les paramètres du modèle ductile.

Niveau d'études : Bac +5
Formation : Ingénieur Mécanique ou Matériaux / Master Mécanique ou Matériaux
Compétences souhaitées : Techniques : Mécanique de la rupture et des matériaux, simulation numérique Non technique : rédaction, relationnel, anglais