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Compréhension et modélisation des mécanismes et des effets de géométrie dans la transition ductile-fragile

Compréhension et modélisation des mécanismes et des effets de géométrie dans la transition ductile-fragile

Proposition de thèse

SpécialitéMécanique
Ecole doctoraleSMI - Sciences des Métiers de l'Ingénieur
Directeur de thèseBESSON Jacques
Unité de rechercheCentre des Matériaux
Contact
Site Webhttp://www.mat.mines-paristech.fr/Recrutements/Theses/
Mots-clésEndommagement ductile, Rupture fragile, Transition ductile fragile
RésuméDans le cadre des analyses de sûreté des composants métalliques du parc nucléaire français, la justification de l'intégrité des composants est basée sur la ténacité à l'amorçage du matériau. Or, la valeur de cette ténacité dépend de la géométrie (et notamment de la taille du front de fissure) de l'éprouvette utilisée pour l'évaluer. De plus, le changement de mécanisme de rupture dans la zone de transition ductile-fragile du matériau (la rupture par clivage est précédée par de la déchirure ductile) conduit à une dispersion importante de la ténacité dans cette zone.
ContexteActuellement les dossiers de sûreté sont basés sur une approche globale de la rupture avec une description très conservative de la ténacité à l'amorçage. Une meilleure compréhension et une modélisation fine des mécanismes de rupture dans la transition sont nécessaires pour justifier les gains de marges par rapport aux méthodes actuelles.
EncadrementDirecteur de Thèse : Jacques BESSON - Centre des Matériaux
Co-encadrant : Dahl Anna - Ingénieure de recherche EdF R&D
Profil candidatProfil type pour une thèse à MINES ParisTech: Ingénieur et/ou Master recherche - Bon niveau de culture générale et scientifique. Bon niveau de pratique du français et de l'anglais (niveau B2 ou équivalent minimum). Bonnes capacités d'analyse, de synthèse, d'innovation et de communication. Qualités d'adaptabilité et de créativité. Capacités pédagogiques. Motivation pour l'activité de recherche. Projet professionnel cohérent.

Pré-requis (compétences spécifiques pour cette thèse) : Mécanique des matériaux et des structures. Calculs par éléments finis. Analyse de bases de données d'essais. Programmation Fortran et Python.

Pour postuler :
Envoyer votre dossier à recrutement_these@mat.mines-paristech.fr comportant
• un curriculum vitae détaillé
• une lettre de motivation/projet personnel
• des relevés de notes L3, M1, M2
• 2 lettres de recommandation
• Une attestation de niveau d'anglais
Résultat attenduRéaliser une base de données expérimentales permettant d'étudier les effets de géométrie (différentes tailles d'éprouvettes et différentes géométries) à différentes températures dans la zone de transition ductile-fragile d'un acier ferritique faiblement allié.
- Identifier un modèle d'endommagement ductile pertinent (compte-tenu des développements en cours) permettant de bien simuler la déchirure ductile afin de reproduire correctement les champs de contrainte en pointe de fissure au moment de l'amorçage fragile.
-Identifier un modèle de rupture fragile en s'appuyant sur la base expérimentale.
-Mettre en place des outils permettant de faire le chaînage des deux modèles afin de bien reproduire les effets de géométrie dans toute la transition.
ObjectifMieux comprendre les mécanismes de rupture dans la transition et proposer une modélisation fine de ces mécanismes permettant d'expliquer les dispersions statistiques de ténacité.
Références/
Type financementConvention CIFRE

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