Les composites à matrice céramique (CMC) sont utilisés dans le développement de plusieurs pièces de turbines de moteurs aéronautiques. Pour les protéger de l'environnement agressif auquel ils sont soumis, des revêtements sont déposés à leur surface. Ces revêtements jouent à la fois un rôle de barrière environnementale (EBC) et de barrière thermique (TBC). Toutefois, sous des chargements couplés (thermique, mécanique, oxydation), ces systèmes CMC/EBC subissent plusieurs mécanismes de dégradation pouvant diminuer l'efficacité de la protection, et réduire ainsi la durée de vie des pièces. Pour prévoir cette durée de vie, une première modélisation multiphysique décrivant les principaux mécanismes de diffusion/réaction et les modifications morphologiques générées a été proposé au LCTS dans le cadre d'une thèse récemment soutenue (https://theses.fr/s346508). Les premiers résultats obtenus sont encourageants et ont permis d'identifier les développements encore nécessaires pour aboutir à un modèle complet et validé.
Les objectifs de ce travail sont (i) de poursuivre et de finaliser le développement de l'approche de modélisation de la durée de vie des CMC revêtus d'une EBC, notamment en y intégrant des manière plus complète les couplages entre oxydation et comportement mécanique, (ii) de valider cette dernière à partir de comparaison essai/calcul, et (iii) d'accompagner le transfert et l'utilisation ces outils vers le partenaire industriel de ces travaux.
Activités
- Prise en main des modèles et des outils développés pendant la thèse (éléments finis enrichis AFEM, sous-routines UEL Abaqus)
- Intégration des lois de fluage et des mécanismes d'endommagement pour chacun des constituants du système.
- Mise en place de tests numériques et validation des différentes briques développées.
- Si cela s'avère nécessaire, modification des briques existantes concernant les mécanismes de diffusion.
- Vérification de la robustesse du modèle vis-à-vis des paramètres numériques
- Participation à la valorisation académique et au transfert vers le partenaire industriel
Compétences
- Mécanique non-linéaire des matériaux et physico-chimie
- Simulation par éléments finis (Abaqus)
- Programmation (Python/C++)
Contexte de travail
Le poste sera localisé au Laboratoire des Composites Thermostructuraux (LCTS) à Pessac (33) avec des déplacements ponctuels à prévoir à Safran Ceramics (33).
Ce travail s'effectuera dans une zone à régime restrictif (ZRR), telle que définie dans le décret n°2 relatif à la protection du potentiel scientifique et technique de la nation (PPST). L'acceptation des candidatures sera conditionnée à la validation de la demande d'accès ZRR.
Le poste se situe dans un secteur relevant de la protection du potentiel scientifique et technique (PPST), et nécessite donc, conformément à la réglementation, que votre arrivée soit autorisée par l'autorité compétente du MESR.
Le poste sera localisé au Laboratoire des Composites Thermostructuraux (LCTS) à Pessac (33) avec des déplacements ponctuels à prévoir à Safran Ceramics (33).
Ce travail s'effectuera dans une zone à régime restrictif (ZRR), telle que définie dans le décret n°2 relatif à la protection du potentiel scientifique et technique de la nation (PPST). L'acceptation des candidatures sera conditionnée à la validation de la demande d'accès ZRR.
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