Stage - Modélisation Mécanique Avancée de Pièces Composite Céramique H/F Safran

L'utilisation des matériaux composites dans l'aéronautique contribue à améliorer les performances des moteurs d'avions.
Pour des hautes températures, les composites à matrice céramique (CMC) montrent d'excellentes propriétés thermomécaniques et thermiques qui garantissent leurs capacités de fonctionnement. Leur utilisation dans les zones chaudes des moteurs permettrait d'augmenter significativement leur température d'utilisation, et donc leur rendement, ce qui représente une alternative intéressante aux matériaux métalliques. C'est dans ce contexte industriel que Safran CERAMICS développe de nouveaux matériaux CMC ainsi que les pièces associées.

Ainsi, le stage se déroulera au sein du bureau d'étude qui est garant du dimensionnement des pièces en CMC grâce à l'utilisation de la simulation numérique (mécanique et thermomécanique) en lien étroit avec la mise en oeuvre d'essais technologiques de validation sur des pièces ou sur des éprouvettes.
La pièce étudiée est représentative d'un aubage creux qui subit des contraintes thermomécaniques en fonctionnement. L'un des phénomènes observés est le gonflement de l'aubage qui entraine des sollicitations locales sur ce dernier. Ces sollicitations sont alors reproduites en essais des éprouvettes représentatives pour étudier ce comportement mécanique.

Ce stage s'inscrit dans ce contexte d'essais, il aura pour but d'étendre la méthodologie employée jusqu'à présent par le bureau d'étude vers un essai sous tomographe in-situ permettant d'identifier les modes d'endommagements à coeur du matériau sous sollicitation mécanique.

Démarche proposée:
Le stage s'organisera selon les étapes suivantes :
- Prise en main des travaux existants (notes techniques, modèles éléments finis, CAO, outillage) ;
- Adaptation et dimensionnement d'un outillage de traction sous tomographe existant selon les spécificités et les contraintes des essais d'ouverture ;
- Définition de la méthodologie d'essai sous tomographe conjointement avec le bureau d'étude, l'équipe de Contrôle Non Destructif (CND) et le pôle matériau ;
- Accompagnement d'une campagne d'essai de validation servant à la rédaction d'une note de retour d'expérience ;
- Méthode d'analyse des modes d'endommagement, concordance avec les modèles éléments finis, et comparaison avec des résultats d'essais existants.

En fonction de l'état d'avancement du sujet principal exprimé ci-dessus, d'autres sujets pourront être adressés, toujours dans le contexte des essais d'ouverture, comme :
- Le développement et la comparaison de méthodes d'analyse de résultats pour des sollicitations à gradient de contrainte (flexion, effet Kt) ;
- L'implémentation de loi d'endommagement dans les modèles éléments finis d'essais et corrélation entre la modélisation numérique et les résultats expérimentaux.
- La modélisation à l'échelle mésoscopique des pièces composites étudiées.