Post-doc : Variabilité de la réponse vibratoire des structures composites bio-sourcées pour une loi de comportement viscoélastique d’un pli lin/epoxy

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Sujet de recherche : Variabilité de la réponse vibratoire des structures composites bio-sourcées pour une loi de comportement viscoélastique d’un pli lin/epox
Le travail de recherche proposé sera réalisé dans le cadre du projet Bio-Damping financé par l’ANR (Agence Nationale de le Recherche). Basé sur un consortium de trois laboratoires (IRDL, LEM3, Roberval), ce projet de recherche a pour but de développer l’utilisation des composites à fibres de lin.
L’équipe d’accueil appartenant à l’Institut de Recherche Dupuy de Lôme (IRDL – UMR CNRS 6027), situé à Lorient, dans la Sailing Valley, collabore avec notamment des entreprises du nautisme dans le cadre ce projet.

Le travail sera réalisé sur la base d’une étroite collaboration entre :
– l’Institut de Recherche Dupuy de Lôme (IRDL) – UMR CNRS 6027 à Lorient (JM. Cadou, L. Duigou)
– le Laboratoire Roberval de l’Université de Technologie de Compiègne (F. Druesne).

Contexte :
Les structures en matériaux composites sont présentes dans de nombreux domaines : le nautisme, le naval, l’aéronautique, le ferroviaire, l’automobile, mais également dans les loisirs ou le domaine des énergies renouvelables (par exemple les éoliennes). L’intérêt de telles structures est leur légèreté mais également leurs propriétés amortissantes des vibrations, ou encore des effets sonores. En particulier, les composites à fibres naturelles présentent des propriétés amortissantes intéressantes comparées aux matériaux composites classiques issus de la pétrochimie.
L’ensemble des travaux de l’ANR permettra de développer l’utilisation des fibres naturelles à base de lin pour la conception de structures : les industriels (Avel Robotics, Kairos, Multiplast…) pourront d’une part optimiser leurs structures (choisir les meilleures orientations des fibres dans l’empilement des plis de la structure) et d’autre part, prédire leurs caractéristiques modales (fréquences et amortissement) sans réaliser d’essais expérimentaux coûteux. Étant donné le caractère naturel de la fibre de lin, une attention particulière sera également portée sur la sensibilité des paramètres du composite et leur variabilité.
Actuellement, un doctorant travaille sur la partie modélisation, caractérisation de la loi de comportement viscoélastique d’un pli fibre de lin/epoxy, à partir d’essais de vibration réalisés au LEM3 à Metz. Durant la thèse, la résolution du problème vibratoire des structures composites à fibres de lin/epoxy est réalisée en utilisant des méthodes numériques spécifiques (méthode de perturbation, d’homotopie).
Pour améliorer le caractère prédictif du modèle, le(la) post-doctorant(e) devra développer la prise en compte de la variabilité dans la simulation numérique en s’appuyant sur les résultats statistiques obtenus lors de la campagne expérimentale. Une analyse entre les variabilités mesurées expérimentalement et calculées numériquement, en terme de réponse vibratoire, permettra de relier la variabilité de la réponse vibratoire aux paramètres incertains du modèle numérique.

Objectif – Méthodologie :
L’objectif de ce post-doctorat est de prédire la variabilité de la réponse vibratoire de la structure composite dont le modèle stochastique est composé de propriétés matériau et physique incertaines.
L’approche paramétrique repose sur la méthode stochastique Modal Stability Procedure (MSP) permettant de réaliser des simulations de Monte Carlo sur un meta-modèle. Cette approche est à coupler avec des méthodes de résolution de problèmes aux valeurs propres non linéaires.

Les travaux de ce post-doctorat se déclinent en trois étapes :
– Prise en main des développements de la thèse en cours et du logiciel de calcul permettant de résoudre un problème de vibration pour une structure composite à comportement visco-élastique
– Développement et implémentation de la méthode stochastique MSP pour des structures composites composées de fibres de lin.
– Confrontation des variabilités issues des essais expérimentaux et des résultats numériques menant à un dialogue essais/calculs.

Profil recherché :
Titulaire d’un doctorat en mécanique numérique le(a) candidat(e) doit avoir des connaissances en méthodes numériques (éléments finis, résolution de problèmes non-linéaires, développement d’outils de calculs) et en vibration des structures. Des connaissances en matériaux composites seraient appréciées.
Le post-doctorat se déroulera au sein de l’IRDL à Lorient avec des déplacements à prévoir au laboratoire Roberval de l’UTC de Compiègne pour la prise en main de la méthode stochastique.

Début du contrat souhaité : septembre 2022
Rémunération : 2500 € brut
Contact : merci de faire parvenir votre candidature (CV, lettre de motivation) à :
Laetitia.duigou@univ-ubs.fr
Jean-marc.cadou@univ-ubs.fr
frederic.druesne@utc.fr

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