Présentation

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Contexte

Précurseur dans la mobilité durable, Michelin s'engage dans de nouvelles conceptions pneumatiques innovantes en termes d'architecture et de matériaux pour répondre aux attentes de ses clients dans un climat de conscience environnementale accrue. Ainsi, les modèles numériques viennent en support de la conception dans une logique de réduction des coûts mais aussi de l’empreinte environnementale liée à cette dernière. Conserver la robustesse et la performance des pneus vis-à-vis des différents usages du marché est clé pour Michelin. Ceci exige une bonne compréhension du fonctionnement de la matière à des échelles de plus en plus fines et une bonne modélisation des mécanismes clés.

Le vieillissement en fatigue des élastomères chargés, dits mélanges, est un mécanisme clé pour la performance endurance des pneumatiques. En tenir compte est nécessaire pour améliorer la prédictivité des modèles numériques dans l’évaluation de la performance endurance d’une nouvelle conception. Cette étude fait appel à un travail collaboratif riche par son caractère multi-échelle. A l’échelle du pneu, le sujet nécessite la prise en main des outils de calcul par élément finis de MFP Michelin pour comprendre et établir le point de fonctionnement mécanique. Rapporté à l’échelle de l’éprouvette labo, le sujet amène à la compréhension - modélisation des mécanismes de vieillissement sur les propriétés en fatigue des mélanges. In fine, le sujet proposé vise à améliorer la prédictivité des approches couplées en initiation de fissures dans le mélange en tenant compte du vieillissement vu en usage.

Mission

Dans le but d’améliorer la prédictivité des modèles d’endurance basés sur la simulation par éléments finis, l’objectif du stage sera de participer au développement d’une approche couplée en initiation de fissure capable de tenir compte du vieillissement thermo-oxydant des mélanges. Pour cela, le stagiaire sera amené à réaliser les missions suivantes :

• Etude du vieillissement thermo-oxydant et identification de son impact sur les propriétés mécaniques et en fatigue des mélanges.
• Etude de sensibilité du point de fonctionnement thermomécanique et chimique au vieillissement thermo-oxydant pour différentes applications pneu.
• Etablir un modèle de fatigue des mélanges avec vieillissement sur la base de caractérisation sur éprouvette au laboratoire et du modèle existant (sans vieillissement) .
• Déployer l’approche couplée avec vieillissement sur une base de tests pneus et évaluer sa pertinence en comparaison aux résultats de tests.

Délivrables

• Étude bibliographique pour s'approprier le sujet aux deux échelles : pneu et matériau et comprendre la physique de l’approche couplée et le critère en endurance qui en découle.
• Etude de sensibilité aux paramètres influents pour justifier l’impact du vieillissement sur les performances.
• Modèle de fatigue des caoutchoucs avec vieillissement sur la base de résultats de caractérisation au labo.
• Un comparatif entre les résultats de l’approche couplée avec vieillissement sur une base de cas d’étude et les résultats de tests sur pneus associés
• Rapport de synthèse.

Apport pour le candidat

• ·Travail sur un sujet industriel complet via une approche compréhension, modélisation et validation multi-échelle mettant en œuvre des connaissances de physique des matériaux.
• ·Utilisation d’un logiciel EF avec équilibre thermomécanique en grande déformation combiné à un logiciel EF de diffusion / réaction d’espèces.
• ·Initiation à la notion de réduction de chargement triaxial complexe via une méthode d’identification de plan critique.
• ·Une excellente occasion d’appliquer concrètement les savoir-faire appris en école.
• ·Découverte de l’écosystème de la recherche en entreprise, interactions enrichissantes avec de multiples acteurs.

Compétences recherchées

• Formation ingénieur à dominante mécanique : méthode des éléments finis et connaissance du comportement en fatigue des matériaux sous chargement cyclique.
• Compétences requises : Connaissance d’un langage de programmation (matlab de préférence) , bonnes notions en simulation par éléments finis et capacité d’analyse.
• Compétences souhaitées : Connaissance de l’environnement labo et des méthodes de tests sur éprouvette.
• Curieux, autonome, organisé, prêt à travailler en équipe

Niveau d'étude: en cours de formation Bac+5

Localisation

Le stage se déroulera au Centre de Technologie Europe Michelin à Clermont-Ferrand, dans l'équipe de recherche sur la performance endurance et en collaboration avec l'équipe de recherche travaillant sur le développement de méthodes de caractérisation en fatigue des mélanges.

Durée: Stage à pourvoir dès février 2025, durée : 6 mois

Contact

Abir BOUJNAH – abir.boujnah@michelin.com

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