Description du projet : Face à la recrudescence des violences par balle, les nations occidentales doivent relever le défi d’assurer la sécurité des populations civiles et le maintien en fonctionnement des infrastructures critiques, tout en protégeant ses forces armées. Les impacts balistiques induisent des sollicitations sévères et impulsionnelles sur les matériaux et les structures environnants, pouvant en provoquer leur ruine. En vue de s’en protéger, le développement des solutions de blindage doit passer par l’étude de d’une réponse adaptée des matériaux utilisés. Quelques mécanismes dissipateurs d’énergie ainsi identifiés peuvent être le délaminage, la propagation de fissure ou la compaction, en plus de la déformation du matériau. Dans l’optique d’optimiser la dissipation d’énergie mise en jeu lors d’un impact, le projet propose l’étude de la dissipation d’énergie par cavitation d’ensemble dans une matrice solide remplie d’un fluide. En effet, sous l’effet d’un chargement impulsionnel, le fluide peut rencontrer des conditions favorables à la cavitation et ce changement de phase va consommer de l’énergie. La cavitation d’ensemble peut également générer une poussée s’opposant à l’avancée du projectile et provoquer l’éclatement de la matrice, agissant ainsi comme un blindage réactif. Les matrices d’intérêt pourront être un matériau structuré imprimé 3D. Le projet se présente essentiellement comme une approche expérimentale avec en soutien, des approches théoriques et de la simulation numérique qui se déclinent en plusieurs verrous scientifiques dont :
– la génération de chocs brefs et intenses à l’aide d’un laser impulsionnel ou d’impact de projectiles ou d’un tube à choc,
– la détection, par une méthode appropriée, des signaux de pression résultant de la propagation des ondes, par capteurs de pression ou interféromètre Laser Doppler,
–  l ’interprétation des signaux par un traitement adapté,
– la relation entre le chargement, la taille et le nombre de cellules de liquide et la nature du fluide cavitant.
– Développement de modèles simplifiés pour quantifier l’énergie dissipée.

Mots Clés : Impacts; mécanique des fluides; onde de choc, dynamique des matériaux, cavitation, expériences, simulation numérique.

Laboratoire d’accueil : Institut de Recherche Dupuy de Lôme (IRDL, UMR 6027 CNRS), ENSTA Bretagne, Brest, France

L’ENSTA Bretagne, école d’ingénieurs à vocation pluridisciplinaire, forme des ingénieurs (civils et militaires) capables d’assurer, dans un environnement international, la conception et la réalisation de systèmes industriels complexes à dominante mécanique, électronique et informatique. L’IRDL est un jeune Institut de Recherche, créé en janvier 2016 et associé au CNRS. Il compte aujourd’hui plus de 290 membres (110 enseignants-chercheurs, 120 doctorants, 45 personnels techniques et administratifs…). Le poste proposé est en relation avec les activités de recherche du pôle n° 3 de l’IRDL « Fluides, structures et leurs interactions ».

Le candidat doit être titulaire d’un doctorat et être un citoyen européen ou d’un pays de l’OTAN. Le candidat doit avoir des connaissances en matière de comportement dynamique des matériaux et des fluides, de simulations numériques explicites, et être attiré par les expériences de choc et d’impact.

Durée : 24 mois

Salaire : environ 2000€/mois

Contact : Dr Michel Arrigoni,  Michel.arrigoni@ensta-bretagne.fr ou +33298348978.

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