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Influence des paramètres d'intégrité de surface sur le comportement en fatigue

Influence des paramètres d'intégrité de surface sur le comportement en fatigue de matériaux métalliques Type d'offre : Offre de thèse Financement : Public/Privé : CIFRE, Thèse CIFRE MAROC Niveau de salaire : < 25 K€ brut annuel Lieu de travail : Senlis 60300 - France Spécialité : Sciences pour l'ingénieur - Mécanique des solides, matériaux, usinage Métier : Non défini Date limite de candidature : 15/05/2018 Le CETIM est l’Institut technologique de référence en mécanique pour la France. Il a su passer de l’expertise technologique à une offre d’ingénierie à forte valeur ajoutée et ainsi plus que doubler son CA commercial en 10 ans. Le groupe Cetim représente aujourd’hui une activité économique de 135M€ avec 1 000 personnes en France et à l’étranger (Maroc, Malaisie). Le projet s’articule autour de 4 entités : - Le Cetim avec ses pôles PPI (Procédés Performants et Innovants), EME (Expertise Métrologie Etalonnage) et FCM (Fatigue des composants) pour ses expertises usinage, métrologie, contraintes résiduelles et fatigue - Le laboratoire Roberval FRE 2012 CNRS Université de Technologie de Compiègne, clairement situé dans l’Institut des Sciences de l’Ingénierie et des Systèmes du CNRS (INSIS) qui réalise des recherches en mécanique, acoustique et vibrations, matériaux et conception et dispose notamment d'une expertise dans le domaine de la microstructure. - Le Cetim Maroc Développement (CMD) qui dispose avec 4 800 m² de surface, de l’ensemble des équipements techniques offrant des capacités d’essais métalliques uniques au Maroc, en Afrique et en Europe notamment pour la production grande d’échelle de résultats d'essais de fatigue - un établissement d’enseignement supérieur marocain à préciser Description du sujet de thèse La finalité du projet de thèse est donc de montrer comment les paramètres de fabrication (usinage, traitements de surface et structurels, traitements de parachèvement, etc.) influent sur le comportement en fatigue par des approches expérimentales et numériques sur des matériaux métalliques représentatifs des applications du secteur mécanicien. Les paramètres d’usinage différent en fonction du procédé de fabrication mis en œuvre : tournage, perçage, fraisage, etc… Pour chaque procédé, des paramètres technologiques doivent être considérés : engagement matière, profondeur de passe, vitesse de coupe ou d’avance… Les conditions de coupe, la stratégie d’usinage ou l’usure de l’outil doivent également être pris en compte. Dans cette thèse, on s’intéressera uniquement au procédé de tournage, et aux procédés de finition nécessaires à la mise en œuvre des éprouvettes de fatigue. Pour répondre aux différentes variabilités des conditions d’usinage, la méthodologie du Couple Outil Matière (COM) sera utilisée en raison de sa capacité à définir le domaine de fonctionnement d’un outil dans une matière et de définir les conditions d’utilisation associées. L’approche expérimentale repose sur l’application des normes NF E66-520 partie 1 à 8 basée principalement sur la mesure de la puissance consommée par la broche et convertie en énergie spécifique de coupe. L’analyse de cette énergie spécifique de coupe permet de définir les domaines d’utilisation, comparer des produits et de quantifier un procédé d’usinage. Le COM sert donc à déterminer la zone de fonctionnement optimal d’un outil de coupe dans une matière donnée (paramètres d’entrée) sans contrainte extérieure. En couplant le COM, l’intégrité de surface (métrologie, contraintes résiduelles, microstructure) et les résultats en fatigue associés, les paramètres influents seront déterminés. La première partie de la thèse consistera en une étude bibliographique. Pour cela, on s’appuiera notamment sur les travaux développés dans le cadre du projet MISU/MIFSU avec la thèse de Vincent Chomienne, mais également des travaux de Chieragatti et Mabru ou de Revel et al. Ce travail sera complété par l’exploitation statistique des données de testing de fabrication existantes au Cetim aussi bien au niveau microstructure, métrologie, paramètre d’usinage en relation avec les résultats de fatigue. Des analyses complémentaires pourront être éventuellement réalisées. La deuxième partie de la thèse sera dédiée à la définition et à la réalisation d’un plan d’expérience destiné à optimiser les essais de fatigue à réaliser et la caractérisation microstructurale et métrologique à effectuer. La troisième partie de la thèse concernera la définition de la démarche numérique permettant d’analyser les écarts constatés sur les résultats de fatigue et d’identifier le ou les paramètres sources. Profil des candidats : Nationalité marocaine Formation initiale : Baccalauréat + 5 ans (Ingénieur et/ou Master Recherche) Expérience et compétences professionnelles requises : - Mécanique - Procédés de fabrication (usinage, etc…) - Matériaux - Fatigue Anglais (niveau requis) : bon niveau (TOEIC > 785) Autres langues : maîtrise du Français Qualités professionnelles : - Esprit de recherche - Esprit de synthèse - Esprit d’équipe Pour répondre à cette offre : Pascal Souquet Délégué Scientifique 52, avenue Felix-Louat - CS 80067 60340 Senlis Cedex pascal.souquet@cetim.fr Mots clés associés : Usinage, matériaux, Fatigue uploads/Ingenierie_Lourd/ offre-these-cifre-maroc-cmd-mecamat.pdf