Contexte industriel et scientifique
Le collage structural est aujourd’hui une méthode d’assemblage largement utilisée dans de nombreux secteurs industriels pour répondre à des cahiers des charges variés et exigeants. Cette technique tend à remplacer les assemblages mécaniques traditionnels (vissage, boulonnage, etc.) ainsi que le soudage, car en plus d’offrir des performances mécaniques comparables, elle présente plusieurs avantages fonctionnels : étanchéité, absorption des vibrations, réduction du bruit, ainsi qu’une diminution des coûts liés aux opérations d’assemblage. Dans des secteurs tels que le nautisme ou les énergies marines renouvelables, le collage structural est employé à grande échelle, par exemple pour la fabrication des pales ou la réalisation des liaisons pont-coque. Les adhésifs utilisés permettent de compenser d’importantes tolérances dimensionnelles, et donc des jeux significatifs entre les pièces à assembler. Cependant, cette variabilité dimensionnelle, combinée aux incertitudes liées aux charges appliquées sur les liaisons en environnement marin, impose l’usage de marges de sécurité importantes, souvent conservatrices. Il devient alors nécessaire de mieux les rationaliser afin d’optimiser les conceptions.
Objectifs scientifiques
L’objectif du présent projet est de mettre en place un cadre de modélisation, validé par un ensemble d’expérimentations, permettant de réaliser à coût de calcul réduit les études de dimensionnement nécessaires à la prédiction de la décohésion d’interfaces collées, représentatives de celles rencontrées dans l’assemblage de structures de grande taille. Les adhésifs utilisés présentent généralement un allongement à rupture élevé et un comportement mécanique complexe, pouvant être hyperélastique, incompressible, voire viscoélasto-viscoplastique. Il sera donc nécessaire de les caractériser expérimentalement à l’aide d’un jeu d’essais minimal, avant d’étudier leur comportement en configuration de joint. Le travail visera en particulier à décrire et quantifier l’influence du confinement de l’adhésif par les substrats sur les processus d’endommagement, en prenant en compte les effets induits par la pression hydrostatique. Une formulation cohésive dédiée sera développée à cet effet, afin de permettre
la simulation précise d’un ensemble d’essais de fissuration conduits sur les dispositifs expérimentaux du laboratoire, sollicitant les assemblages dans des modes de rupture mixtes et des configurations complexes. Des essais de validation à l’échelle réduite seront ensuite réalisés sur la plateforme expérimentale MASMECA, rattachée au laboratoire, afin de confirmer la pertinence des modèles proposés. Enfin, ces modélisations seront utilisées pour simuler le comportement de structures collées en conditions réalistes, en intégrant les fluctuations d’épaisseur dues aux tolérances dimensionnelles. L’objectif sera d’identifier les zones critiques, de déterminer les paramètres influents, et plus largement, de proposer une approche fiabiliste pour l’analyse et la conception de telles structures.
Profil recherché
Le candidat recruté devra être titulaire d’un diplôme d’ingénieur ou d’un Master Recherche ou équivalent dans une filière de Mécanique. Il devra justifier de très bonnes compétences en mécanique des matériaux et des structures, Le travail proposé combine expérimentation mécanique et modélisation, le candidat devra justifier ou souhaiter une certaine polyvalence.
Dossier de candidature
- Lettre de motivation
- CV Détaillé
- Copie dernier diplôme, ingénieur ou master
- Relevés de notes années licence / master / Ingénieur
