Doctorat en Acoustique - Géophysique H/F CNRS

Détail du poste

Les phénomènes physiques impliqués aussi bien dans la dynamique de l'écoulement granulaire dans l'eau que dans la génération d'ondes élastiques et hydro-acoustiques sont complexes. C'est pourquoi le point de départ de cette thèse consistera en des expériences « modèles » à l'échelle du laboratoire de manière à pouvoir contrôler l'environnement et à pouvoir varier les conditions initiales et aux limites ainsi que les paramètres impliqués. Pour pouvoir exploiter au mieux ces expériences, nous effectuerons également des simulations par la méthode des éléments discrets (DEM) interfacée avec des méthodes numériques de dynamique des fluides (CFD).

Plus précisément, il s'agira de développer une approche expérimentale pour étudier la génération d'ondes élastiques (équivalent des ondes sismiques) et hydro-acoustiques lors d'écoulements granulaires immergés dans une cuve d'environ 2 mètres de long. La première partie de la thèse consistera à adapter le dispositif que nous avons développé pour les écoulements granulaires secs à un environnement immergé. Il s'agira de mettre en place et de calibrer différents capteurs : des caméras ultrarapides, des capteurs de force, des accéléromètres et des hydrophones.

De manière à valider le dispositif, des mesures obtenues lors de l'impact d'un seul grain seront tout d'abord réalisées. Une analyse sera menée pour comparer nos mesures aux modèles d'impact de particules immergées. Dans un second temps, des mesures sur des avalanches granulaires seront effectuées de manière d'une part à retrouver des résultats publiés dans la littérature sur la dynamique de l'écoulement, mais surtout pour caractériser l'émission élastique et hydro-acoustique lors de l'avalanche.

Contexte de travail
L'institut Langevin est né de la fusion de deux laboratoires : le « Laboratoire d'ondes et d'acoustique » et le « Laboratoire d'optique physique ». Cela permet de réunir sur un même site des chercheurs d'horizons différents, tous animés par la même passion : l'étude de tous les types d'ondes possibles. L'unité est organisée de manière à soutenir la recherche scientifique de pointe et à favoriser son développement.

L'Institut de Physique du Globe de Paris est un institut de recherche en géosciences de renommée mondiale fondé en 1921, associé au CNRS, établissement-composante d'Université Paris Cité et regroupant plus de 500 personnes, l'IPGP couvre toutes les disciplines des sciences de la terre et des planètes via l'observation, l'expérimentation et la modélisation, à toutes les échelles de temps et d'espace.
Les thématiques de recherche sont structurées à travers 4 grands thèmes fédérateurs : Intérieurs de la Terre et des planètes, Risques naturels, Système Terre, Origines.

L'IPGP a aussi la charge de services labellisés en volcanologie, sismologie, magnétisme, gravimétrie et érosion. Notamment, les observatoires permanents de l'IPGP surveillent les 4 volcans actifs français d'outre-mer en Guadeloupe, en Martinique, à la Réunion et à Mayotte (REVOSIMA).
L'IPGP héberge des moyens de calcul puissants et des installations expérimentales et analytiques de dernière génération et bénéficie d'un soutien technique de premier plan.
Le département de la formation et des études doctorales de l'IPGP offre à ses étudiants des formations en géosciences qui associent observation, analyse quantitative et modélisation et qui reflète la qualité, la richesse et la diversité thématique des recherches menées par les équipes de l'IPGP.

La thèse se déroulera entre l'Institut Langevin et l'équipe de sismologie de l'IPGP. L'équipe de sismologie de l'IPGP, sur le même site que l'Institut Langevin, travaille sur les ondes sismiques qui offrent une fenêtre d'observation privilégiée de notre planète. Nous nous intéressons à la compréhension de tous les phénomènes physiques responsables de la génération, la propagation et la mesure de ces ondes. Au sein de notre équipe, nous couvrons l'intégralité de ces thèmes en détail afin de décrire les processus physiques impliqués dans les sources sismiques (failles sismiques, déformations lentes et transitoires, volcanisme, glissements de terrain, glaciers, mouvements océaniques) et les propriétés des environnements qu'elles traversent (de la subsurface jusqu'aux profondeurs de la Terre). Nos activités de recherche comprennent le développement de nouveaux instruments de mesure, le déploiement de capteurs in situ, l'analyse de données et la modélisation.