Stage-Analyse par Calcul Éléments Finis de Zones à Gradients de Contraintes dans Structure Complexe H/F Safran

Dans le domaine aéronautique, les composites à matrice céramique (CMC) représentent une alternative intéressante aux matériaux métalliques pour concevoir des pièces de moteur soumises à des températures très élevées.

Safran Ceramics est le centre d'excellence de SAFRAN sur ces matériaux composites haute température. De la recherche amont à la production, la société les développe pour l'ensemble des sociétés du groupe. Ce stage est transverse au bureau d'étude et au service de caractérisation matériau.

Pour pouvoir dimensionner nos pièces, des outils d'analyse des zones à gradients de contraintes (zones à géométries complexes ou/et zones perforées) doivent être mises en place et identifiées pour les CMC. Parmi ces outils en post-traitement de calculs élastiques, on retrouve notamment les méthodes de point stress, d'average stress et de volume stress. Le choix de la méthode dépend a priori des sollicitations subies par la pièce étudiée.

L'objet principal du stage " Analyse par calcul éléments finis de zones à gradients de contraintes dans les structures composites à matrice céramique" est de mettre à disposition ces différentes méthodes pour exploiter des calculs éléments finis réalisés dans ABAQUS et dans ANSYS et de les évaluer sur plusieurs cas d'application dans le but de proposer des règles de bonnes pratiques au bureau d'études (BE).

Le stage s'articulera en 3 étapes
- Dans un premier temps, vous mettrez en place ces différents outils de post-traitement, en programmation python par exemple, pour qu'ils soient compatibles avec ABAQUS et ANSYS.
- Dans un second temps, vous identifierez les paramètres intrinsèques à ces différentes méthodes à partir d'analyse d'essais sur éprouvette présentant des zones à concentrations de contrainte (éprouvette trouée, éprouvette demi-lune, ...). Vous proposerez des protocoles d'identification robustes et définirez des domaines d'application de chaque méthode.
- Enfin, vous appliquerez les outils de post-traitement sur plusieurs cas concrets d'essais technologiques (essais de traction sur pieds d'aube, essais sur éprouvette multipercée, ...) et proposerez des pistes éventuelles d'amélioration des outils si nécessaire. Pour cela, vous travaillerez conjointement avec les membres du BE.

Bien que le stage soit principalement numérique, vous aurez l'occasion d'assister à des essais élémentaires sur éprouvettes et à des essais technologiques dans la salle d'essais de Safran Ceramics.