STAGE - Développement d'une chaîne de modélisation de mise en forme textile à l'échelle mésoscopique F/H

Job description

L'utilisation des matériaux composites dans l'aéronautique civile contribue à améliorer les performances des moteurs d'avions. Les composites à matrice céramique (CMC) ont d'excellentes propriétés thermomécaniques et thermiques qui garantissent leurs capacités de fonctionnement à des températures extrêmes. Leur utilisation dans les zones chaudes des moteurs permettrait d'augmenter significativement leur température d'utilisation, et donc, leur rendement.

C'est dans ce contexte industriel que Safran CERAMICS développe de nouveaux matériaux CMC ainsi que les pièces associées. Certaines pièces en CMC ont une gamme de fabrication qui commence par une étape de tissage de plusieurs fils entre eux pour former un textile épais qui aura le rôle de renfort dans le futur composite. Ce textile est ensuite « mis en forme » dans un moule pour lui donner la forme de la pièce à venir.

Finalement, une matrice est injectée pour former la pièce finale composée du couple fils/matrice, caractéristique d'un matériau composite. Le sujet de ce stage s'intéresse à la mise en forme du textile, avant l'injection de la matrice. La disposition du textile dans le moule joue un rôle crucial sur le produit fini en impactant directement : la qualité du matériau qui constitue la pièce, le dimensionnel de la pièce finie et l'homogénéité des propriétés matériaux dans l'ensemble de la pièce.

Il faudra notamment s'assurer que le renfort fibreux rempli l'ensemble du moule. Ainsi que la capacité à prédire et à évaluer, via des outils numériques. La disposition du textile dans la pièce finale revêt donc un intérêt primordial dans la fabrication des pièces en CMC. L'étude des pièces en matériau CMC tissé 3D peut se faire à plusieurs échelles : macroscopique, mésoscopique ou microscopique. Le choix de l'échelle d'étude résulte souvent d'un compromis entre précision et temps de calcul.

Ce stage s'intéressera à la modélisation de la mise en forme à l'échelle mésoscopique, l'échelle du fil. Plusieurs travaux préparatoires ont permis de mettre en place une chaîne de simulation servant à modéliser la mise en forme d'une préforme textile. L'objectif de ce stage est de continuer à l'amélioration de cette chaine numérique, en s'appuyant notamment sur l'identification de lois matériaux plus représentatives. Ce stage a pour force un balayage assez riche des métiers de la caractérisation, du calcul, de la synthèse matériau, voire de certains procédés de mise en oeuvre (tissage, moulage, notamment) et aussi le développement codes informatiques (Python, Python Abaqus) - Vous êtes en formation mécanique, modélisation (éléments finis), matériaux composites