Design des Matériaux et des Structures
Mastère Spécialisé
Mastère Spécialisé
Sujet 1 : Rechargement d'aube monocristalline.
-- Ce sujet est déjà attribué --
Tuteur Centre des Matériaux : C. Colin, T. Gelpi
Société partenaire : SAFRAN.
Référence : DMS-2015-SAFRAN1-RAM
Résumé : L’objectif du stage vise à étudier la réparation d’aube de turbine en superalliage monocristallin via un procédé de projection laser (Laser Metal Deposition). Un plan d’expérience sera établit et des éprouvettes représentatives seront réalisées sur le moyen de rechargement SNECMA. Les rechargements seront instrumentés et les relations entre la thermique, les paramètres procédés et la qualité métallurgique du dépôt seront étudiées. Le traitement des données acquises et l’expertise du plan d’expérience (préparation métallographique, MO, MEB, EDS, DRX, EBSD, dureté et ATD) seront réalisés au Centre des Matériaux. Au terme de cette étude, une analyse critique ainsi qu’une bonne compréhension de la métallurgie sera nécessaire pour proposer une fenêtre paramétrique de construction ainsi que des leviers d’amélioration. En savoir plus.
Sujet 2 : Chaîne de calcul de fretting usure pour le contact aube-disque
-- Ce sujet est déjà attribué --
Tuteurs Centre des Matériaux : Stéphanie Bassevillle, Stéphane Quilici, Georges Cailletaud
Société partenaire : SNECMA
Référence : DMS-2015-SAFRAN2-CFUCAD
Résumé : Le phénomène de fretting est particulièrement dangereux pour les liaisons entre les aubes et le disque des turboréacteurs. Les micro-déplacements des surfaces en contact qui en sont à l'origine peuvent induire l'usure et/ou la fissuration des pièces de la structure. L'utilisation d'une méthodologie numérique efficace pour prendre en compte l'effet de l'usure sur la redistribution des contraintes dans l'évaluation de la durée de vie est envisagée dans ce stage. La comparaison de simulation 3D par éléments finis avec des résultats d'essais technologiques permettra de conclure sur le caractère prédictif de la méthode de calcul modifiée. En savoir plus.
Sujet 3 : Optimisation de contraintes résiduelles en fabrication additive
-- Ce sujet est déjà attribué --
Tuteur Centre des Matériaux : M. Mazière,
Société partenaire : SAFRAN.
Référence : DMS-2015-SAFRAN3-OCRFA
Résumé : Ce stage a pour objectif d'étudier de manière expérimentale et numérique les contraintes résiduelles dans les pièces construites en fabrication additive par les procédés de fusion laser sélective et de dépôt de poudre. Pour cela une éprouvette technologique sera conçue afin de maximiser l’apparition de contraintes résiduelles lors de la fabrication. L'influence des paramètres de fabrication sera alors étudiée afin de définir des « bonnes pratiques » pouvant être étendues à d'autres géométries utilisant le même matériau. En savoir plus
Sujet 4 : Conception et mise au point d'un essai de fatigue en pied de dent d'engrenage
-- Ce sujet est déjà attribué --
Tuteur Centre des Matériaux : V. Maurel, Alain Köster
Société partenaire : SAFRAN.
Référence : DMS-2015-SAFRAN4-EFPD
Résumé : Afin de hiérarchiser les solutions matériaux utilisées pour les pignons de réducteurs aéronautiques, cette étude a pour objectif de concevoir un essai représentatif de fatigue mettant en œuvre une sollicitation localisée en pied de dent d’un pignon à denture droite. Un démonstrateur devra être réalisé à l’issu du stage permettant de solliciter mécaniquement une dent de pignon, de détecter l’apparition d’une fissure de fatigue en surface de la zone critique et éventuellement de suivre sa propagation. La conception du banc d’essai et l’analyse de la détection de fissures s’appuieront sur des calculs aux éléments finis. En savoir plus
Sujet 5 : Faisabilité de la reconstruction de microstructures Ti-Al par des techniques d'imagerie 3D lors d'essais in-situ
-- Ce sujet est déjà attribué --
Tuteurs Centre des Matériaux : Jérôme Crépin, Henry Proudhon,
Société partenaire : SAFRAN.
Référence : DMS-2015-SAFRAN5-FRM3D
Résumé : Ce stage a pour objectif d'étudier la faisabilité de caractériser en 3 dimensions la microstructure d’échantillons d’Aluminiure de Titane (Ti48Al48Cr2Nb2) à l’aide d’une reconstruction tomographique réalisée par tomographie en contraste de diffraction (DCT). Les aluminiures de Titane sont des alliages intermetalliques présentant des microstructures complexes allant d’une microstructure totalement lamellaires biphasée (TiAl + Ti3Al) à une microstructure totalement monophasée TiAl en passant par une microstructure bimodale, constituée de grains lamellaires (TiAl + Ti3Al) + grains monophasés (TiAl). Trois microstructures représentatives des matériaux industriels seront étudiées. Il s’agira d’évaluer la pertinence pour ce type de matériau de la technique d’analyse tomographique et son potentiel d’utilisation pour des essais in situ sous faisceau de rayons X. En savoir plus .
Sujet 6 : Contrôle par tomographie de grains recristallisés
-- Ce sujet est déjà attribué --
Tuteurs Centre des Matériaux : Henry Proudhon,
Société partenaire : SAFRAN.
Référence : DMS-2015-SAFRAN6-CTGR
Résumé : Ce stage a pour objectif d'étudier la faisabilité d'une nouvelle technique de détection de défauts dans les aubes de turbines monocristallines basée sur la diffraction des rayons X. En savoir plus
Sujet 7 : Etude du comportement à haute température d'alliages d'aluminium de fonderie
-- Ce sujet est déjà attribué --
Tuteurs Centre des Matériaux : Vladimir Esin, Georges Cailletaud
Société partenaire : Montupet.
Référence : DMS-2015-MONTUPET
Résumé : La société Montupet S.A. fabrique des pièces coulées en aluminium pour l’industrie automobile. La qualité de ces pièces, en particulier les culasses, détermine en grande partie le rendement du moteur. Un moyen efficace pour améliorer le rendement d’un moteur consiste à augmenter sa température de fonctionnement, ce qui accélère le vieillissement.L’élaboration d’alliages d’aluminium peu sensibles à ce phénomène est un axe de recherche dans lequel la société Montupet est fortement engagée, le but étant de proposer des alliages qui vieillissent peu, et de manière contrôlée. Après avoir sélectionné quelques nuances possibles, l’objectif de ce sujet de mastère spécialisé est de caractériser les matériaux au moyen d'essais de fatigue oligocyclique à chaud sur un alliage ciblé, afin de démontrer le bien-fondé de l’utilisation de ce dernier. En savoir plus
Sujet 8 : Dimensionnement en fatigue et/ou en crash de pièces de structure automobile en acier inoxydable (ce sujet est mis en attente)
Tuteurs Centre des Matériaux : Kaïs Ammar, Georges Cailletaud
Société partenaire : APERAM
Référence : DMS-2015-APERAM
Résumé : APERAM développe de nouveaux aciers inoxydables à hautes caractéristiques mécaniques, entre 1.1 et 1.8GPa de résistance mécanique, afin de réduire le poids et améliorer la sécurité des véhicules.Les composants constitués de ces inox sont en particulier dimensionnés en fatigue (pièce de châssis) ou en crash (partie de caisse en blanc) dans le but d’être le plus légers possible au regard du cahier des charges fonctionnel et ceci à l’aide de codes de calcul éléments finis (Abaqus). Le but du stage est d'améliorer la prise en compte des opérations de mise en forme dans les calculs de durée de vie, soit en fatigue multiaxiale, soit à l'aide d'un critère de rutpure ductile.
Sujet 9 : Etude des mécanismes de rupture des soudures en alliage d’aluminium 2219 par la technique de laminographie X
-- Ce sujet est déjà attribué --
Tuteurs Centre des Matériaux : Yazid Madi, Thilo Morgeneyer
Société partenaire : Euro Cryospace
Référence : DMS-2015-EuroCryospace
Résumé : L’objectif du stage est d’utiliser la technique de tomographie aux rayons X comme moyen d’investigation pour étudier les micro-mécanismes de rupture de la jonction soudée à température cryogénique des cadres-Y reliant la partie supérieure du réservoir d’hydrogène liquide (RLH2) et le réservoir d’oxygène liquide (RLO2) du lanceur ARIANE 5, dimensionné et fabriqué par Euro Cryospace. Pour cela, deux méthodologies seront envisagées : essais in situ à température ambiante et essais a posteriori d’éprouvettes testées à 20K. L'influence des paramètres de soudage sur la microstructure et les micro-mécanismes de rupture sera étudiée. En savoir plus.
Sujet 10 : Elaboration du modèle de comportement de la ligne conduire d'un contacteur électrique
-- Ce sujet est déjà attribué --
Tuteurs académiques : Georges Cailletaud, Vladislav Yastrebov, Vladimir Esin
Société partenaire : Schneider
Référence : DMS-2015-Schneider
Résumé : Schneider Electric souhaite mieux comprendre comment maîtriser les performances de ses contacteurs. Cette compréhension passe par : 1 - un bilan d'énergie et des phénomènes physiques entrant en compte au cours d'un essai électrique de type Endurance (catégorie d'emploi & produit industriel à déterminer), bilan vérifié grâce à des essais instrumentés (instrumentation à définir ensemble) ; 2 - le choix d'hypothèses simplificatrices motivées par les résultats des essais instrumentés et par des essais complémentaires (éventuellement sur un système simplifié) 3 - la mise en place d'outils de modélisation les plus simples possibles pour vérifier la bonne compréhension des phénomènes physiques. En savoir plus.
