Stage: compréhension et développement d'une simulation prédictive de l'agression des composites métalliques dans les pneus miniers (f/h)

Stage: Compréhension et développement d'une simulation prédictive de l'agression des composites métalliques dans les pneus Miniers (F/H)

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Indentation de câbles renforts de pneumatiques

Contexte :

Le pneu est une structure complexe, constituée d’un empilement de nappes composites. Ces nappes sont constituées de câbles renforts entourés d‘une matrice de mélange. Elles ont pour rôle d’assurer la résistance du pneu face aux différents chargements qu’il subit lors de son fonctionnement.

En particulier, les pneus Génie Civil qui équipent les véhicules opérant dans des mines font face à un environnement agressif pouvant limiter leur durée de vie. La présence de pierres aux arêtes tranchantes peut provoquer des perforations menant à la ruine prématurée du pneu. Pour faire face à cette problématique, les concepteurs de pneumatiques intègrent des nappes ayant pour rôle de protéger le pneu des agressions extérieures. Les concepteurs pneus travaillent en étroite collaboration avec les concepteurs de renforts, dont le rôle est de trouver des architectures résistant à ce type de chargement.

Afin d’appréhender le comportement des renforts, une approche double est généralement employée, avec un volet expérimental et un volet de simulation. Dans les deux cas, l’objectif est de prédire la ruine des renforts sous un chargement d’indentation représentatif des conditions vues par le pneu en service.

Mission :

L’objectif du stage est de se saisir des problématiques d’agression des renforts avec une approche à la fois expérimentale et numérique. Expérimentalement, on se propose d’utiliser un dispositif spécialement conçu pour l’indentation des renforts métalliques. Le.a stagiaire réalisera un plan d’essais sur différents types de renforts afin de les classer en fonction de leur résistance à l’indentation. Numériquement, on se propose d’utiliser l’outil éléments finis Multifil pour simuler des renforts individuels sous chargement d’indentation.

L’objectif est de fournir au concepteur renforts des informations sur les mécanismes d’endommagement sous chargement d’indentation et de prédire leur ruine.

Livrables :

1. Proposition d’un plan d’essais sur différentes architectures et avec différents paramètres de chargement pour déterminer la résistance à l’indentation de renforts

2. Réalisation de simulations éléments finis d’indentation à l’échelle du câble

3. Développement d’un critère de rupture à l’échelle du fil pour les simulations

4. Proposition d’un critère de rupture à l’échelle du câble issu des essais expérimentaux et des simulations

Apport pour le/la candidat.e

- Une découverte d'une structure composite complexe au cœur de l’innovation matériaux chez Michelin

- Un sujet complet mêlant simulation numérique, comportement des matériaux, bon sens physique, prise en compte des résultats expérimentaux sur l'objet réel

- Un encadrement avec de nombreux intervenants aux métiers divers : concepteurs de tissus composites, analystes simulations

Profil : Bac+5 / Connaissances en éléments finis / Résistance des Matériaux / Développement

Localisation : Le stage se déroulera au Centre de Technologie Europe Michelin (à Cébazat, à proximité de Clermont-Ferrand). Un déplacement à CentraleSupélec (Gif-sur-Yvette) est à prévoir.

Début souhaité : Janvier 2026

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